【摘 要】
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在“双碳”目标的背景下,分布式电源成为高效、环保能源应用的重要手段。当大量分布式电源接入配电网时,配电网从传统单电源结构变为多电源结构,使得其电气特性发生了改变。配电网故障计算方法作为配电网分析的重要计算方法之一,不再适应接入分布式电源的配电网,而目前提出的含分布式电源的故障计算方法仍需完善、改进。因此,对含分布式电源的配电网的故障分析方法进行研究具有重要的理论和实际意义。文中,根据分布式电源并网
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在“双碳”目标的背景下,分布式电源成为高效、环保能源应用的重要手段。当大量分布式电源接入配电网时,配电网从传统单电源结构变为多电源结构,使得其电气特性发生了改变。配电网故障计算方法作为配电网分析的重要计算方法之一,不再适应接入分布式电源的配电网,而目前提出的含分布式电源的故障计算方法仍需完善、改进。因此,对含分布式电源的配电网的故障分析方法进行研究具有重要的理论和实际意义。文中,根据分布式电源并网方式可分为发电机型分布式电源和逆变器型分布式电源,给出了同步发电机型、双馈风力发电机型和逆变器型分布式电源故障计算模型。首先基于同步发电机基本方程和磁链守恒定律,给出了同步发电机型分布式电源故障计算模型——次暂态电势串联次暂态电抗;然后依据双馈风力发电机基本原理,进一步考虑励磁调节特性下的低电压穿越控制策略,得到了双馈风力发电机型分布式电源故障计算模型——压控正序电流源;接着依据逆变器PQ控制工作原理和低电压穿越控制策略,得到了逆变器型分布式电源的故障计算模型——压控正序电流源。在此基础上,利用MATLAB2018b/Simulink搭建双馈风力发电机并网和逆变器并网的仿真模型,分别设置三相对称故障和不对称故障,验证了故障计算模型的正确性。在给出的分布式电源故障计算模型基础上,对一种含分布式电源配电网故障计算方法进行改进,将故障后的配电网看为故障部分网络结构的变更,得到了含多类型分布式电源配电网的故障计算方法。其中,分布式电源中压控正序电流源的模型,可利用迭代算法解决其非线性问题。为使研究具有普遍适应性,含分布式电源配电网故障电流计算方法考虑了“N-2”供电安全准则校验要求,给出了配电网双重故障的处理方式。最后,在MATLAB2018b平台上编制了含多类型分布式电源配电网故障计算方法的原型程序,利用经典IEEE33节点算例,通过设置简单故障和双重故障,验证了含分布式电源配电网故障电流计算方法及程序的正确性、有效性。
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