含感應發(fā)電機的配電網短路計算方法研究.pdf

1、本論文受國家自然科學基金（51277184）和輸配電裝備及系統(tǒng)安全與新技術國家重點實驗室自主研究項目（2007DA10512709209）資助。
　　采用分布式發(fā)電(Distributed Generation，DG)并網運行是解決目前電力供應緊張及環(huán)境問題的有效措施。鼠籠式感應發(fā)電機(Induction Generator，IG)具有投資小、結構簡單、運行維護方便的優(yōu)點，在分布式發(fā)電中應用廣泛。對IG的短路電流計算一般采用與感應

2、電動機相似的電壓源等值法，無法計及IG的電磁暫態(tài)特性，計算的短路電流誤差較大。配電網發(fā)生短路故障時與其直接相連的IGs將向網絡提供短路電流，當接入容量超過一定的比例后，IG提供的短路電流將對配電網保護和重合閘動作產生影響；同時，對IG的短路沖擊電流以及其他極限電氣參量進行計算也能夠為IG的合理設計及可靠運行提供指導。因此，對配電網發(fā)生短路故障時多臺IGs的短路電流水平進行精確計算及準確評估IG的三相短路電流峰值對配電網規(guī)劃、保護整定以及

3、IG的合理設計具有重要意義。本文的主要內容如下：
　?、俜治雠潆娋W故障時不同短路容量比下的故障響應特性，建立基于端電壓的IG序分量動態(tài)電流源模型。該模型以IG定子不對稱短路電流空間矢量表達式為基礎，利用IG短路電流序分量與其端電壓之間的數學關系，揭示配電網故障過程中IG短路電流序分量與配電網序網絡的交互作用：故障期間IG短路電流序分量的注入將改變電網節(jié)點電壓的分布，隨著電流的變化IG機端電壓也將發(fā)生變化，同時又將影響IG短路電流輸

4、出，由此出現(xiàn)交互耦合關系。
　?、卺槍G短路電流序分量及相分量計算，提出含多臺IGs的配電網的短路電流計算對稱分量迭代算法。該算法以對稱分量法為基礎，采用計及IG短路電流序分量注入的故障點復合序網，推導計及負序電壓的故障點短路電流序分量的計算公式；根據磁鏈守恒定理形成短路電流初始值計算方法，利用IG短路電流序分量變化規(guī)律推導其半波電流有效值的計算公式；基于IG動態(tài)電流源模型，形成計及IG與配電網交互作用的短路電流序分量迭代計算原

5、理；適用于含多臺IGs的配電網短路電流計算。
　　③基于IG定子三相短路電流時域表達式，提出IG接入配電網的三相短路電流峰值評估方法。該方法分析比較配電網近端及遠端短路情況下IG的轉速變化對其短路電流周期分量及直流分量的影響情況；利用IG靜態(tài)等值電路計算其電磁轉矩；基于IG轉子運動方程形成IG轉速計算方法；并根據轉速變化規(guī)律確定三相短路電流峰值出現(xiàn)時刻。
　?、茉赑SCAD/EMTDC軟件平臺上分別建立多臺及單臺IG接入配電