智能配电网分析5课件

1、智能配电网分析（5）短路故障分析2016 5. 1 概述 高压配电系统特点同输电网： （1）网状结构 （2）存在多个电源点 高压配电网短路故障分析方法可参见输电系统短路电流计算。 我国中压配电系统的一个显著特点： 小电流接地系统包括：（1）中性点不接地； （2）间接接地（经阻抗，主要是消弧线圈接地）。 本章内容针对中压配电网，进行短路故障分析。（一）类型： 按发生故障相数 1.三相短路 2.两相短路 3.单相短路5. 2 短路故障的类型和基本特点（一）类型： 按故障是否三相对称分 5. 2 短路故障的类型和基本特点两相相间短路 k (2) 短路 对称短路不对称短路 单相短路 两相短路 单相接地

2、短路 k (1) 两相接地短路 k (1,1) 三相短路 k (3) 单相接中性线短路 k (1) （二）基本特点： 1.三相接地短路 5. 2 短路故障的类型和基本特点EfcEfbEfaZcZbZaZcaZabZbccba3.两相相间短路5. 2 短路故障的类型和基本特点EfcEfbEfaZcZbZaZcaZabZbccba4.单相接地短路5. 2 短路故障的类型和基本特点EfcEfbEfaZcZbZaZcaZabZbccba5. 3 短路故障分析的方法 远端短路时的电流波形图5. 3 短路故障分析的方法近端短路的电流波形图 短路故障分析方法有： （1）等效电压源法 （2）叠加法 （3）相零

3、回路电流法 （4）瞬态仿真法 这4种方法对短路故障分析的精细程度不同，适用于不同的场合。 5. 3 短路故障分析的方法（1）等效电压源法（续） 短路点的等效电压源为 ，则： 三相接地短路故障 相间接地短路故障 两相相间短路故障 单相接地短路故障 5. 3 短路故障分析的方法（2）叠加法 是运用计算机对三相不对称条件下的中压配电网的短路故障进行精确计算的常用方法。实现思路： 首先利用三相潮流计算得到故障前的状态，得到短路点故障前的电压； 然后把短路看成是在短路点正常运行状态下叠加一个负的电压源，从而把短路故障分解成为正常运行方式和具有一个（负）电压源的故障分量； 利用潮流结果和故障边界条件计算出

4、故障点处的故障补偿电流。 最后将故障电流作为故障节点的注入量，来计算各支路故障电流和各节点电压。5. 3 短路故障分析的方法（2）叠加法（续）基本原理： 在故障点端口增加故障回路（补偿电路、大地、馈线根节点和馈线）； 任何不对称故障，总可以通过故障端口处增加并联故障补偿回路来表示。5. 3 短路故障分析的方法ZfaZfcZfbZfg故障补偿电路模拟各种类型的金属性短路和 非金属性短路故障（2）叠加法（续） 故障回路阻抗，由两部分构成 故障端口阻抗从故障点处看向网络； 故障补偿电路阻抗； 多处短路故障，对应有多个故障回路5. 3 短路故障分析的方法ZfnZfmkegh（2）叠加法（续） 系统中存

5、在环网回路和故障回路情况，网络回路阻抗矩阵zeq为环路注入电流和故障端口注入电流：解环处的电压计算（第k 次）潮流计算 5. 3 短路故障分析的方法（2）叠加法（续）计算流程作为一种特殊运行方式下的潮流计算（故障回路），故障计算程序同潮流计算程序。 计算短路故障回路阻抗； 初始化各个节点的电压和幅值； 将恒功率负荷转换为恒阻抗负荷； 计算节点注入电流； 在短路点出叠加短路故障电流； 回推计算各个支路电流； 前推求解节点电压； 计算故障回路端口的电压差，修正解环节点的注入电流； 判断收敛指标是否满足：相邻两次迭代的电压差的最大值；如不满足，重复- 。5. 3 短路故障分析的方法（2）叠加法（续）含分布式电源的短路电流计算： 根据节点PV、PQ、PI和PQ（V）的特点，在计算过程中做相应的修正和调整。 计算流程：P