【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及iidg故障電流，特別是一種基于iidg系統保護的故障電流預測方法及系統。
技術介紹
1、當前電網中的新能源等分布式發電規模迅速擴大。越來越多分布式同步發電機與異步發電機、逆變型分布式電源等一系列分布式電源以不同接口并入電網給配電系統帶來了更多不確定性，改變著電力系統的運行方。各種電力電子設備大量連接并入電網，這對于電網可能會帶來電壓暫降、線路承載力不足等一系列不平衡故障問題。當電網側發生短路故障時，對于逆變分布式電源(iidg)，控制策略上對輸出電流的控制還是有限的。為了能更好的進行故障保護，所以對于故障期間，暫態電流的研究還需要深入的研究。
2、目前國內外缺乏對iidg短路電流暫態波形的詳細認識，現有的短路電流模型僅在并網逆變器與電網間接入lcl濾波器，分析濾波器參數、控制器外環增益、直流中等效儲能參數等參數對iidg短路電流的影響，是一種由壓降決定的短路電流模型，但是沒有解釋針對iidg觀察到的故障期間的初始電流尖峰，而暫態輸出電流較大的波動會影響iidg系統故障保護。即針對iidg進行電網故障時，本專利技術對暫態短路電流進行詳細的分析，將故障電流的暫態變化分為初始尖峰期和暫態過渡期這兩個階段，并分別對這兩個階段建立相應的數學模型提出了一種故障響應下一階參數的故障電流模型，并通過仿真實驗驗證了其有效性。本專利技術提出的一種針對功率控制下逆變型分布式電源故障輸出電流的一階參數模型，對iidg系統故障保護的進一步分析，大大提高了iidg逆變器并網的容錯性。
技術實現思路b>
1、本部分的目的在于概述本專利技術的實施例的一些方面以及簡要介紹一些較佳實施例。在本部分以及本申請的說明書摘要和專利技術名稱中可能會做些簡化或省略以避免使本部分、說明書摘要和專利技術名稱的目的模糊，而這種簡化或省略不能用于限制本專利技術的范圍。
2、鑒于上述或現有技術中存在的問題，提出了本專利技術。
3、因此，本專利技術解決的技術問題是：現有技術缺乏對iidg短路電流暫態波形的詳細認識，導致保護動作值過大或者過小都不合適。
4、為解決上述技術問題，本專利技術提供如下技術方案：一種基于iidg系統保護的故障電流預測方法，其包括獲取iidg系統故障暫態初始期的電網輸出數據并進行處理；分析處理后的數據，生成電流的初始尖峰期和暫態過渡期模型，構建參數降階的故障電流模型，分析故障嚴重性和性質對pcc處電網電壓的影響；基于故障電流模型的結果，產生運維決策，分析iidg系統潛在問題和維護需求。
5、作為本專利技術所述基于iidg系統保護的故障電流預測方法的一種優選方案，其中：所述獲取iidg系統故障暫態初始期的電網輸出數據包括通過傳感器收集iidg系統故障暫態初始期的電網輸出電流數據；通過傳感器反饋對iidg故障暫態初始期電網輸出電流進行增益；將電壓前饋項添加到逆變器電流控制器中。
6、作為本專利技術所述基于iidg系統保護的故障電流預測方法的一種優選方案，其中：所述通過傳感器反饋對iidg故障暫態初始期電網輸出電流進行增益，計算表示為：
7、
8、其中，ig為逆變器輸出電流；iref為參考電流；gx1為電流控制中的補償和逆變器硬件組件的影響；gx?2為lcl濾波器參數的影響；vg為公共耦合點(pcc)處的估計電壓，hi為電網輸出電流通過傳感器反饋的增益；
9、所述將電壓前饋項添加到逆變器電流控制器中，計算表示為：
10、
11、其中，gfbv0為電壓前饋項。
12、作為本專利技術所述基于iidg系統保護的故障電流預測方法的一種優選方案，其中：所述分析處理后的數據，生成電流的初始尖峰期和暫態過渡期模型包括分析電網故障期間逆變器輸出電流的初始尖峰及其對電壓擾動的反應；計算電壓擾動對逆變器輸出電流的影響；生成iidg故障暫態過渡期電網輸出電流的幅值。
13、作為本專利技術所述基于iidg系統保護的故障電流預測方法的一種優選方案，其中：所述計算電壓擾動對逆變器輸出電流的影響表示為：
14、
15、其中，i(t)是時間點t時輸出電流的幅度，ipre是故障前電流幅度，irise是電流從穩態升至初始尖峰的幅值變化，并且t是irise的指數衰減的時間常數，通常電流控制器時間響應通常在5-50ms的范圍內；
16、所述生成iidg故障暫態過渡期電網輸出電流的幅值表示為：
17、
18、其中，為暫態過渡期的短路電流；wc是一階低通濾波器的截止頻率。
19、作為本專利技術所述基于iidg系統保護的故障電流預測方法的一種優選方案，其中：所述構建參數降階的故障電流模型包括通過對逆變器不同組件對短路電流影響的分析，構建兩個時期的iidg輸出電流幅值變化的數學模型，故障電流模型表示為：
20、
21、其中，ipeak電網故障時引起的逆變器輸出電流初始峰值的幅值；t2和t3分別是指數衰減的時間常數；if(t)為隨著時間t變化的輸出電流幅值。
22、作為本專利技術所述基于iidg系統保護的故障電流預測方法的一種優選方案，其中：基于故障電流模型的結果包括通過模型表示出40kv逆變器在電壓暫降故障發生時，逆變器輸出電流從初始尖峰期到暫態過渡期的兩個暫態變化的過程。
23、本專利技術的另外一個目的是提供一種基于iidg系統保護的故障電流預測的系統，其能通過分析處理后的數據，生成電流的初始尖峰期和暫態過渡期模型，構建參數降階的故障電流模型，分析故障嚴重性和性質對pcc處電網電壓的影響，解決了目前的保護動作值大小不合適的問題。
24、作為本專利技術所述基于iidg系統保護的故障電流預測的系統的一種優選方案，其中：包括處理模塊，故障電流模擬模塊，運維模塊；
25、所述處理模塊用于獲取iidg系統故障暫態初始期的電網輸出數據并進行處理；
26、所述故障電流模擬模塊用于分析處理后的數據，生成電流的初始尖峰期和暫態過渡期模型，構建參數降階的故障電流模型，分析故障嚴重性和性質對pcc處電網電壓的影響；
27、所述運維模塊用于基于故障電流模型的結果，產生運維決策，分析iidg系統潛在問題和維護需求。
28、一種計算機設備，包括存儲器和處理器，所述存儲器存儲有計算機程序，其特征在于，所述處理器執行所述計算機程序時實現權利要求1至7中任一項所述的基于iidg系統保護的故障電流預測方法的步驟。
29、一種計算機可讀存儲介質，其上存儲有計算機程序，其特征在于，所述計算機程序被處理器執行時實現權利要求1至7中任一項所述的基于iidg系統保護的故障電流預測方法的步驟。
30、本專利技術的有益效果：通過監測和數據采集，對故障發生初期電網輸出電流進行捕獲，從而確保故障數據的完整性和實時性，為后續的故障分析提供了高質量的原始數據。通過對故障電流初始尖峰期和暫態過渡期特征的定量分析，從而揭示了故障發生時電流變化的細微規律，不僅加深了對本文檔來自技高網...
【技術保護點】
1.一種基于IIDG系統保護的故障電流預測方法，其特征在于：包括，
2.如權利要求1所述的基于IIDG系統保護的故障電流預測方法，其特征在于：所述獲取IIDG系統故障暫態初始期的電網輸出數據包括通過傳感器收集IIDG系統故障暫態初始期的電網輸出電流數據；通過傳感器反饋對IIDG故障暫態初始期電網輸出電流進行增益；將電壓前饋項添加到逆變器電流控制器中。
3.如權利要求2所述的基于IIDG系統保護的故障電流預測方法，其特征在于：所述通過傳感器反饋對IIDG故障暫態初始期電網輸出電流進行增益，計算表示為：
4.如權利要求3所述的基于IIDG系統保護的故障電流預測方法，其特征在于：所述分析處理后的數據，生成電流的初始尖峰期和暫態過渡期模型包括分析電網故障期間逆變器輸出電流的初始尖峰及其對電壓擾動的反應；計算電壓擾動對逆變器輸出電流的影響；生成IIDG故障暫態過渡期電網輸出電流的幅值。
5.如權利要求4所述的基于IIDG系統保護的故障電流預測方法，其特征在于：所述計算電壓擾動對逆變器輸出電流的影響表示為：
6.如權利要求5所述的基
7.如權利要求6所述的基于IIDG系統保護的故障電流預測方法，其特征在于：基于故障電流模型的結果包括通過模型表示出40kV逆變器在電壓暫降故障發生時，逆變器輸出電流從初始尖峰期到暫態過渡期的兩個暫態變化的過程。
8.一種采用如權利要求1～7任一所述的基于IIDG系統保護的故障電流預測方法的系統，其特征在于：包括處理模塊，故障電流模擬模塊，運維模塊；
9.一種計算機設備，包括存儲器和處理器，所述存儲器存儲有計算機程序，其特征在于，所述處理器執行所述計算機程序時實現權利要求1至7中任一項所述的基于IIDG系統保護的故障電流預測方法的步驟。
10.一種計算機可讀存儲介質，其上存儲有計算機程序，其特征在于，所述計算機程序被處理器執行時實現權利要求1至7中任一項所述的基于IIDG系統保護的故障電流預測方法的步驟。
...【技術特征摘要】
1.一種基于iidg系統保護的故障電流預測方法，其特征在于：包括，
2.如權利要求1所述的基于iidg系統保護的故障電流預測方法，其特征在于：所述獲取iidg系統故障暫態初始期的電網輸出數據包括通過傳感器收集iidg系統故障暫態初始期的電網輸出電流數據；通過傳感器反饋對iidg故障暫態初始期電網輸出電流進行增益；將電壓前饋項添加到逆變器電流控制器中。
3.如權利要求2所述的基于iidg系統保護的故障電流預測方法，其特征在于：所述通過傳感器反饋對iidg故障暫態初始期電網輸出電流進行增益，計算表示為：
4.如權利要求3所述的基于iidg系統保護的故障電流預測方法，其特征在于：所述分析處理后的數據，生成電流的初始尖峰期和暫態過渡期模型包括分析電網故障期間逆變器輸出電流的初始尖峰及其對電壓擾動的反應；計算電壓擾動對逆變器輸出電流的影響；生成iidg故障暫態過渡期電網輸出電流的幅值。
5.如權利要求4所述的基于iidg系統保護的故障電流預測方法，其特征在于：所述計算電壓擾動對逆變器輸出電流的影響表示為：
6.如...
【專利技術屬性】
技術研發人員：潘艷，趙偉，李付強，徐鵬，董燁，張文朝，黃明輝，李智，
申請(專利權)人：國家電網有限公司華北分部，
類型：發明
國別省市：
還沒有人留言評論。發表了對其他瀏覽者有用的留言會獲得科技券。