含分布式电源的配电网短路计算

分布式发电以其环境友好、发电效率高、安装方便等优点,在电力系统中得到了广泛应用。随着分布式电源接入配电网,使得配电网由单电源少环网络变成多电源多环网络,传统的配电网短路计算方法将不再适用。在短路计算中,仅仅将分布式电源等同于同步发电机的处理方法是不合适的。由于分布式电源输出的短路电流与负荷电流的差别不大,因而在短路计算中不可忽略负荷的影响。由此对含分布式电源的配电网进行短路计算研究,具有一定的理论意义和实用价值。 分布式电源按其并网接口方式分为电机类和逆变器类两种。电机类分布式电源短路计算中等效为阻抗和电压源串联的模型。逆变器类分布式电源按其控制模式分为两种,电压控制模式的逆变器和电流控制模式的逆变器。电压控制模式的逆变型分布式电源,在短路计算中等效为阻抗和电压源串联的模型；电流控制模式的逆变型分布式电源,在短路计算中等效为电流源。 在故障点构建故障虚拟端口,在端口中接入简单支路的组合电路,来模拟各种短路故障。在虚拟端口处将网络分成对称网络和故障模拟的不对称网络两部分,并根据虚拟端口处的电路方程推导出短路电流的计算方程。负荷采用恒阻抗模型,结合电源的阻抗及支路的阻抗,形成网络的节点阻抗矩阵。根据节点阻抗矩阵,形成端口阻抗矩阵,在故障模拟电路导纳矩阵的基础上求取故障模拟网络的导纳矩阵,并结合端口开路电压,即可求解出短路电流,进而求得各节点电压和各支路电流。所用算法,不用形成序网的复杂联接,能精确模拟金属性短路故障,可模拟任意复杂故障,充分考虑了各种分布式电源。最终对一33节点配电网进行短路计算,计算结果验证了该算法的有效性。