本發(fā)明屬于交流輸電系統(tǒng)的短路電流分析
技術(shù)領(lǐng)域：
，具體涉及計(jì)及V/X接線牽引變壓器的電力系統(tǒng)電流獲取方法。
背景技術(shù)：
：繼電保護(hù)裝置在保證電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定的運(yùn)行方面具有重要的作用。為了確保保護(hù)裝置的正確動(dòng)作，需要對保護(hù)裝置進(jìn)行正確地整定計(jì)算，而進(jìn)行正確的短路電流求取是整定計(jì)算正確的前提。在電力系統(tǒng)短路電流分析中，由于對稱分量法能夠?qū)⑷囫詈系碾娏ο到y(tǒng)分解成三相解耦的三序網(wǎng)絡(luò)，大幅度地降低計(jì)算量，電力系統(tǒng)的短路電流分析一般采用對稱分量法。電力系統(tǒng)通過牽引變壓器給牽引供電系統(tǒng)供電，V/X接線牽引變壓器是一種在我國得到廣泛使用的牽引變壓器，其結(jié)構(gòu)三相不對稱，接入電網(wǎng)中會(huì)使電網(wǎng)變?yōu)橐环N三相不對稱系統(tǒng)，使基于對稱分量法的短路電流獲取方法無法使用。因此有必要對接入此種類型牽引變壓器后的電力系統(tǒng)的短路電流獲取方法進(jìn)行研究，使之能用于現(xiàn)有的短路電流分析程序。技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：針對以上缺陷本發(fā)明提供了計(jì)及V/X接線牽引變壓器的電力系統(tǒng)短路電流獲取方法，旨在解決由于V/X接線牽引變壓器使電力系統(tǒng)結(jié)構(gòu)不對稱而導(dǎo)致對稱分量法無法對該電力系統(tǒng)進(jìn)行短路電流分析的技術(shù)問題。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供的計(jì)及V/X接線牽引變壓器的電力系統(tǒng)短路電流獲取方法，本發(fā)明包括下述步驟：(1)根據(jù)節(jié)點(diǎn)所連節(jié)發(fā)電機(jī)的次暫態(tài)電勢和次暫態(tài)電抗獲得故障前電力系統(tǒng)s序節(jié)點(diǎn)注入電流列向量(2)根據(jù)故障u發(fā)生位置獲得故障u發(fā)生后故障邊界節(jié)點(diǎn)t的s序故障電流若故障u發(fā)生在系統(tǒng)側(cè)，則根據(jù)復(fù)合序網(wǎng)法獲得故障u發(fā)生后故障邊界節(jié)點(diǎn)t的s序故障電流值若短路故障u發(fā)生在V/X接線牽引變器低壓側(cè)，則將V/X接線牽引變壓器高壓側(cè)母線作為故障邊界節(jié)點(diǎn)t，V/X接線牽引變壓器作為過渡阻抗，根據(jù)故障類型及V/X接線牽引變壓器結(jié)構(gòu)列出邊界條件方程組，并與故障邊界節(jié)點(diǎn)處的端口方程組聯(lián)立，求出故障u發(fā)生后故障邊界節(jié)點(diǎn)t的s序故障電流值(3)根據(jù)步驟(1)中所述故障電力系統(tǒng)s序節(jié)點(diǎn)注入電流列向量和故障u發(fā)生后故障邊界節(jié)點(diǎn)t的s序故障電流獲得故障后的電力系統(tǒng)s序節(jié)點(diǎn)注入電流列向量(4)根據(jù)故障后的電力系統(tǒng)s序節(jié)點(diǎn)注入電流列向量和故障前電力系統(tǒng)s序節(jié)點(diǎn)阻抗矩陣獲得故障后的電力系統(tǒng)s序節(jié)點(diǎn)電壓列向量(5)根據(jù)故障后的電力系統(tǒng)s序節(jié)點(diǎn)電壓列向量和故障前電力系統(tǒng)s序節(jié)點(diǎn)導(dǎo)納矩陣獲得位于節(jié)點(diǎn)k和節(jié)點(diǎn)m之間支路km的s序電流式中，為故障前電力系統(tǒng)s序節(jié)點(diǎn)導(dǎo)納矩陣，為故障前電力系統(tǒng)s序節(jié)點(diǎn)阻抗矩陣，為故障前電力系統(tǒng)s序節(jié)點(diǎn)注入電流列向量，為故障u發(fā)生后故障邊界節(jié)點(diǎn)t的s序故障電流，為故障后的電力系統(tǒng)s序節(jié)點(diǎn)注入電流列向量，故障后電力系統(tǒng)s序節(jié)點(diǎn)電壓列向量，表示位于節(jié)點(diǎn)k和節(jié)點(diǎn)m之間支路km的s序電流，s＝1，2，0，且1表示正序，2表示負(fù)序，0表示零序。進(jìn)一步地，在所述步驟(4)之前還包括如下步驟：不考慮V/X接線牽引變壓器的導(dǎo)納，根據(jù)電力系統(tǒng)結(jié)構(gòu)獲取故障前電力系統(tǒng)s序節(jié)點(diǎn)導(dǎo)納矩陣對所述故障前電力系統(tǒng)s序節(jié)點(diǎn)導(dǎo)納矩陣進(jìn)行逆變換，得到故障前電力系統(tǒng)s序節(jié)點(diǎn)阻抗矩陣進(jìn)一步地，在所述步驟(5)之后還包括如下步驟：根據(jù)公式將步驟(5)所求的故障后節(jié)點(diǎn)k和節(jié)點(diǎn)m之間支路km的s序注入電流轉(zhuǎn)化為相分量下節(jié)點(diǎn)k和節(jié)點(diǎn)m之間支路km電流，根據(jù)公式將步驟(4)所求的故障后節(jié)點(diǎn)t的s序電壓轉(zhuǎn)化為相分量下故障后節(jié)點(diǎn)t電壓；式中，為故障后節(jié)點(diǎn)k和節(jié)點(diǎn)m之間支路km的A相電流，為故障后節(jié)點(diǎn)k和節(jié)點(diǎn)m之間支路km的B相電流，為故障后節(jié)點(diǎn)k和節(jié)點(diǎn)m之間支路km的C相電流，故障后節(jié)點(diǎn)k和節(jié)點(diǎn)m之間支路km正序電流，故障后節(jié)點(diǎn)k和節(jié)點(diǎn)m之間支路km負(fù)序電流，故障后節(jié)點(diǎn)k和節(jié)點(diǎn)m之間支路km零序電流，為故障后故障節(jié)點(diǎn)t的A相電壓，為故障后故障節(jié)點(diǎn)t的B相電壓，為故障后故障節(jié)點(diǎn)t的C相電壓，為故障后電力系統(tǒng)的正序電壓列向量的第t行元素，為故障后電力系統(tǒng)的負(fù)序節(jié)點(diǎn)電壓列向量的第t行元素，為故障后電力系統(tǒng)的零序節(jié)點(diǎn)電壓列向量的第t行元素，1≤t≤n，n為節(jié)點(diǎn)數(shù)。進(jìn)一步地，所述步驟(1)中所述故障前電力系統(tǒng)正序節(jié)點(diǎn)注入電流故障前電力系統(tǒng)負(fù)序節(jié)點(diǎn)注入電流故障前電力系統(tǒng)零序節(jié)點(diǎn)注入電流式中，表示故障前節(jié)點(diǎn)k的正序注入電流，表示k節(jié)點(diǎn)所連接的發(fā)電機(jī)的次暫態(tài)電勢，X'k'd表示k節(jié)點(diǎn)所連接的發(fā)電機(jī)的次暫態(tài)電抗，1≤k≤n，n為節(jié)點(diǎn)數(shù)。進(jìn)一步地，所述步驟(2)中當(dāng)V/X接線牽引變壓器低壓側(cè)雙側(cè)單分支短路時(shí)，根據(jù)邊界條件方程組經(jīng)過相序變換和端口方程組求出短路故障u發(fā)生后故障邊界節(jié)點(diǎn)t處s序故障電流值方程式中，為故障u在故障邊界節(jié)點(diǎn)t的s序故障電流，為故障u在故障邊界節(jié)點(diǎn)t的w相故障電流，故障u在故障邊界節(jié)點(diǎn)t的s序故障電壓，為故障u在故障邊界節(jié)點(diǎn)t的w相故障電壓，Ztts為故障前電力系統(tǒng)s序節(jié)點(diǎn)導(dǎo)納矩陣中第t行第t列元素，故障前故障邊界節(jié)點(diǎn)t的正序電壓，ZTS表示三繞組變壓器低壓側(cè)T相接地短路或F相接地短路時(shí)高壓側(cè)的測量阻抗，ZTD表示三繞組變壓器低壓側(cè)T相和F相同時(shí)接地短路或者T相和F相相間短路時(shí)高壓側(cè)的測量阻抗，s＝1，2，0，且1表示正序，2表示負(fù)序，0表示零序，w＝A，B，C，且A表示A相，B表示B相，C表示C相。進(jìn)一步地，所述步驟(3)中根據(jù)公式得到故障后的電力系統(tǒng)s序節(jié)點(diǎn)注入電流列向量式中，為故障前電力系統(tǒng)s序節(jié)點(diǎn)注入電流列向量，為故障u發(fā)生后故障邊界節(jié)點(diǎn)t的s序故障電流，為故障u發(fā)生后s序故障電流修正列向量，為第t個(gè)元素，且的其他元素均為零，nf為故障u的數(shù)量，為故障后的電力系統(tǒng)s序節(jié)點(diǎn)注入電流列向量，s＝1，2，0，且1表示正序，2表示負(fù)序，0表示零序，1≤t≤n，n為節(jié)點(diǎn)數(shù)。進(jìn)一步地，所述步驟(4)中根據(jù)公式求出故障后的電力系統(tǒng)s序節(jié)點(diǎn)電壓列向量式中，為故障后的電力系統(tǒng)s序節(jié)點(diǎn)注入電流列向量，為故障前電力系統(tǒng)s序節(jié)點(diǎn)阻抗矩陣，故障后電力系統(tǒng)s序節(jié)點(diǎn)電壓列向量，s＝1，2，0，且1表示正序，2表示負(fù)序，0表示零序。進(jìn)一步地，所述步驟(5)中根據(jù)公式求出故障后位于節(jié)點(diǎn)k和節(jié)點(diǎn)m之間支路km的s序電流式中，表示故障后位于節(jié)點(diǎn)k和節(jié)點(diǎn)m之間支路km的s序電流，表示故障后節(jié)點(diǎn)k的s序電壓，表示故障后節(jié)點(diǎn)m的s序電壓，表示故障前電力系統(tǒng)s序節(jié)點(diǎn)導(dǎo)納矩陣的第k行第m列元素，為故障前電力系統(tǒng)s序節(jié)點(diǎn)導(dǎo)納矩陣，s＝1，2，0，且1表示正序，2表示負(fù)序，0表示零序，1≤k≤n,1≤m≤n，n為節(jié)點(diǎn)數(shù)。通過本發(fā)明所構(gòu)思的以上技術(shù)方案，與現(xiàn)有技術(shù)相比，取得以下有益效果：(1)步驟(2)中求解故障點(diǎn)處故障電流電流時(shí)，除了考慮電力系統(tǒng)的系統(tǒng)側(cè)發(fā)生故障外，還考慮V/X接線牽引變壓器低壓側(cè)發(fā)生故障并根據(jù)V/X接線牽引變壓器的結(jié)構(gòu)進(jìn)行獲得V/X接線牽引變壓器低壓側(cè)發(fā)生故障后的故障電流，解決了目前現(xiàn)有分析軟件無法對接入V/X接線牽引變壓器后的不對稱電力系統(tǒng)的任意位置進(jìn)行短路電流分析的技術(shù)問題，且本發(fā)明中提供的方法能夠獲得當(dāng)系統(tǒng)的系統(tǒng)側(cè)與阻抗匹配平衡牽引變壓器低壓側(cè)同時(shí)發(fā)生故障后的故障電流。(2)本方法基于對稱分量的節(jié)點(diǎn)阻抗矩陣電流分析方法，較于相分量法，計(jì)算量大大減少，效率得到提高，尤其是在進(jìn)行大批量短路電流分析時(shí)速度快，占用內(nèi)存小，在現(xiàn)有的對稱分量法短路計(jì)算程序中集成該方法，只需增加簡單程序即可實(shí)現(xiàn)，使得集成后的短路電流分析程序能夠?qū)崿F(xiàn)對有V/X接線牽引變壓器接入的不對稱電力系統(tǒng)進(jìn)行任意重故障計(jì)算。附圖說明圖1為本發(fā)明提供的計(jì)及V/X接線牽引變壓器的電力系統(tǒng)短路電流獲取方法的流程圖；圖2為本發(fā)明提供的計(jì)及V/X接線牽引變壓器的電力系統(tǒng)短路電流獲取方法中V/X接線牽引變壓器的接線圖；圖3為本發(fā)明提供的V/X接線牽引變壓器的T2相接地短路時(shí)的高壓側(cè)等值電路；圖4為本發(fā)明提供的V/X接線牽引變壓器的T2相和F2相同時(shí)接地短路時(shí)的高壓側(cè)等值電路；圖5為本發(fā)明提供的V/X接線牽引變壓器的T1相和T2相同時(shí)接地短路時(shí)的高壓側(cè)等值電路；圖6為本發(fā)明提供的V/X接線牽引變壓器的T1相和F1相同時(shí)短路、T2相和F2相同時(shí)短路時(shí)的高壓側(cè)等值電路；圖7為本發(fā)明提供的V/X接線牽引變壓器的T1相短路、T2相和F2相同時(shí)短路時(shí)的高壓側(cè)等值電路；圖8為本發(fā)明提供的算例中電網(wǎng)拓?fù)鋱D。具體實(shí)施方式為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實(shí)施例，對本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。此外，下面所描述的本發(fā)明各個(gè)實(shí)施方式中所涉及到的技術(shù)特征只要彼此之間未構(gòu)成沖突就可以相互組合。如圖1所示，本發(fā)明提供的計(jì)及V/X接線牽引變壓器的電力系統(tǒng)短路電流獲取方法，包括以下步驟：(1)求取故障發(fā)生前電力系統(tǒng)s序各節(jié)點(diǎn)注入電流列向量故障發(fā)生前正序節(jié)點(diǎn)注入電流故障發(fā)生前負(fù)序節(jié)點(diǎn)注入電流故障發(fā)生零序節(jié)點(diǎn)注入電流式中，表示故障發(fā)生前節(jié)點(diǎn)k的正序注入電流，表示k節(jié)點(diǎn)所連接的發(fā)電機(jī)的次暫態(tài)電勢，X'k'd表示k節(jié)點(diǎn)所連接的發(fā)電機(jī)的次暫態(tài)電抗，1≤k≤n，n為節(jié)點(diǎn)數(shù)量。(2)根據(jù)短路故障u發(fā)生位置求得故障u發(fā)生時(shí)故障邊界節(jié)點(diǎn)t的s序故障電流值若故障發(fā)生在系統(tǒng)側(cè)，則根據(jù)復(fù)合序網(wǎng)法求出故障邊界節(jié)點(diǎn)t的s序故障電流若故障發(fā)生在V/X接線牽引變器低壓側(cè)，則將牽引變壓器高壓側(cè)母線作為故障邊界節(jié)點(diǎn)t，牽引變壓器作為故障時(shí)的過渡阻抗，根據(jù)故障類型及牽引變壓器結(jié)構(gòu)列出邊界條件方程組，并與邊界節(jié)點(diǎn)處的端口方程組聯(lián)立，求出故障邊界節(jié)點(diǎn)t的s序故障電流值其中1≤t≤n，1≤u≤nf，nf為故障數(shù)量，n為節(jié)點(diǎn)數(shù)量。(3)根據(jù)公式求出故障后的電力系統(tǒng)s序節(jié)點(diǎn)注入電流列向量式中，為故障前的s序節(jié)點(diǎn)注入電流列向量，故障u發(fā)生后故障邊界節(jié)點(diǎn)t處的s序故障電流值，為s序故障電流修正列向量，為的第t個(gè)元素，其他元素均為零，1≤u≤nf，nf為短路故障數(shù)量。通過將所求的故障電流作為該節(jié)點(diǎn)的新注入電流，與故障前的各個(gè)節(jié)點(diǎn)注入電路疊加，求解故障后各個(gè)節(jié)點(diǎn)的注入電流，能夠解決對于由于V/X接線牽引變壓器的接入造成電力系統(tǒng)不對稱，當(dāng)不對稱電力系統(tǒng)的系統(tǒng)側(cè)與V/X接線牽引變壓器低壓側(cè)同時(shí)發(fā)生故障后的獲取故障電流的技術(shù)問題。(4)不考慮V/X接線牽引變壓器的導(dǎo)納，求取故障前的電力系統(tǒng)s序節(jié)點(diǎn)導(dǎo)納矩陣式中，s＝1，2，0，且1表示正序，2表示負(fù)序，0表示零序。(5)對故障前的電力系統(tǒng)s序節(jié)點(diǎn)導(dǎo)納矩陣求逆，得到故障前電力系統(tǒng)s序節(jié)點(diǎn)阻抗矩陣(6)根據(jù)公式求解出故障后電力系統(tǒng)s序節(jié)點(diǎn)電壓列向量式中，為故障后的電力系統(tǒng)s序節(jié)點(diǎn)注入電流列向量。將上述公式帶入公式可得：U·s(f)=Zs(0)I·s(f)=Zs(0)(I·s(0)-Σu=1nfΔI·us(f))=Zs(0)I·s(0)-Zs(0)Σu=1nfΔI·us(f)=U·s(0)-Σu=1nfZs(0)ΔI·us(f)]]>則可以根據(jù)公式求解故障后各個(gè)節(jié)點(diǎn)s序電壓列向量，式中，為故障前電力系統(tǒng)的s序電壓列向量，為故障u發(fā)生后s序故障電流修正列向量，為故障前電力系統(tǒng)s序節(jié)點(diǎn)導(dǎo)納矩陣。(7)根據(jù)公式求得故障后電力系統(tǒng)s序支路電流式中，表示故障后的位于節(jié)點(diǎn)k和節(jié)點(diǎn)m之間支路km的s序電流，表示故障后的節(jié)點(diǎn)k的s序電壓，表示故障后的節(jié)點(diǎn)m的s序電壓，表示故障前電力系統(tǒng)s序節(jié)點(diǎn)導(dǎo)納矩陣的第s行第m列元素，1≤k≤n,1≤m≤n，n為節(jié)點(diǎn)數(shù)量。當(dāng)接入V/X接線牽引變壓器的不對稱電力系統(tǒng)的系統(tǒng)側(cè)發(fā)生故障，采用復(fù)合網(wǎng)序法求解故障邊界節(jié)點(diǎn)的故障電流，當(dāng)接入V/X接線牽引變壓器的不對稱電力系統(tǒng)在在V/X接線牽引變壓器的低壓側(cè)故障發(fā)生時(shí)，根據(jù)V/X接線牽引變壓器的結(jié)構(gòu)和短路故障類型，列出邊界條件方程和端口方程獲得邊界節(jié)點(diǎn)的故障電流，通過故障發(fā)生前的電力系統(tǒng)節(jié)點(diǎn)注入電流列向量和上述故障邊界節(jié)點(diǎn)的故障電流獲得故障后電力系統(tǒng)節(jié)點(diǎn)注入電流列向量，解決了現(xiàn)有的對稱向量法無法對接入V/X接線牽引變壓器后的不對稱電力系統(tǒng)的任意位置進(jìn)行短路分析的問題，另外，由于本發(fā)明提供的方法采用了對稱分量下的節(jié)點(diǎn)阻抗法，使得只需在現(xiàn)有的對稱分量法短路計(jì)算程序中增加少許代碼，即可將本發(fā)明提供的方法集成到現(xiàn)有的對稱分量法短路分析程序中，實(shí)現(xiàn)對V/X接線牽引變壓器接入的電不對稱力系統(tǒng)進(jìn)行短路分析，使得集成了本發(fā)明提供的方法的程序可以計(jì)算包含V/X接線牽引變壓器的不對稱電力系統(tǒng)任意重故障。本發(fā)明提供的實(shí)施例中還包括以下步驟：(8)根據(jù)公式將步驟(7)所求的故障后節(jié)點(diǎn)k和節(jié)點(diǎn)m之間支路km的s序注入電流轉(zhuǎn)化為相分量下節(jié)點(diǎn)k和節(jié)點(diǎn)m之間支路km電流，根據(jù)公式將步驟(5)所求的故障后節(jié)點(diǎn)t的s序電壓轉(zhuǎn)化為相分量下故障后節(jié)點(diǎn)t電壓；式中，為故障后節(jié)點(diǎn)k和節(jié)點(diǎn)m之間支路km的A相電流，為故障后節(jié)點(diǎn)k和節(jié)點(diǎn)m之間支路km的B相電流，為故障后節(jié)點(diǎn)k和節(jié)點(diǎn)m之間支路km的C相電流，故障后節(jié)點(diǎn)k和節(jié)點(diǎn)m之間支路km正序電流，故障后節(jié)點(diǎn)k和節(jié)點(diǎn)m之間支路km負(fù)序電流，故障后節(jié)點(diǎn)k和節(jié)點(diǎn)m之間支路km零序電流，為故障后故障節(jié)點(diǎn)t的A相電壓，為故障后故障節(jié)點(diǎn)t的B相電壓，為故障后故障節(jié)點(diǎn)t的C相電壓，為故障后電力系統(tǒng)的正序電壓列向量的第t行元素，為故障后電力系統(tǒng)的負(fù)序節(jié)點(diǎn)電壓列向量的第t行元素，為故障后電力系統(tǒng)的零序節(jié)點(diǎn)電壓列向量的第t行元素。本發(fā)明提供的實(shí)施例步驟(2)中，當(dāng)短路故障u發(fā)生在系統(tǒng)側(cè)時(shí)，系統(tǒng)側(cè)短路分為單相短路、兩相短路、兩相接地短路以及三相短路，以故障點(diǎn)處為故障邊界節(jié)點(diǎn)，利用復(fù)合序網(wǎng)求出故障邊界節(jié)點(diǎn)處的故障電流。如圖2所示為V/X接線牽引變壓器的接線圖，該變壓器由兩臺相同的三繞組變壓器組成，三繞組變壓器結(jié)構(gòu)如圖3所示，每臺三繞組變壓器的低壓側(cè)繞組結(jié)構(gòu)相同，每臺三繞組變壓器的低壓側(cè)有兩相T、F分別接饋線與回流線，另一相接鋼軌R，鋼軌R接地。本發(fā)明提供的實(shí)施例中步驟(2)當(dāng)短路故障u為在V/X接線牽引變壓器低壓側(cè)單側(cè)發(fā)生接地短路。如圖3所示為V/X接線牽引變壓器低壓側(cè)單側(cè)單分支短路，例如T2相接地短路，設(shè)V/X接線牽引變壓器高壓側(cè)母線節(jié)點(diǎn)編號為t，以t為故障邊界節(jié)點(diǎn)，將V/X接線牽引變壓器作為故障時(shí)的過渡阻抗ZTS，此種情況為組合單相接線牽引變壓器低壓側(cè)故障，邊界條件方程組，并與邊界節(jié)點(diǎn)處的端口方程組聯(lián)立，求解方程后短路故障u發(fā)生后故障邊界節(jié)點(diǎn)t處C相正序故障電流值C相負(fù)序故障電流值C相零序故障電流為0；式中，ZTS表示三繞組變壓器低壓側(cè)T相接地或F相接地短路時(shí)高壓側(cè)的測量阻抗，Ztt1為故障前電力系統(tǒng)正序節(jié)點(diǎn)導(dǎo)納矩陣中第t行第t列元素，Ztt2為故障前電力系統(tǒng)負(fù)序節(jié)點(diǎn)導(dǎo)納矩陣中第t行第t列元素。如圖4所示為低壓側(cè)一側(cè)雙分支同時(shí)短路，例如T2相和F2相同時(shí)短路，設(shè)V/X接線牽引變壓器高壓側(cè)母線節(jié)點(diǎn)編號為t，以t為邊界節(jié)點(diǎn)，將V/X接線牽引變壓器作為故障時(shí)的過渡阻抗ZTD，此種情況與圖3所述的T2相接地短路相同，故在聯(lián)立邊界條件方程組與邊界節(jié)點(diǎn)處的端口方程組求解后的電流只需將ZTS換成ZTD，即短路故障u發(fā)生后故障邊界節(jié)點(diǎn)t處C相正序故障電流值C相負(fù)序故障電流值C相零序故障電流為0；式中，ZTD表示三繞組變壓器低壓側(cè)T相和F相接地短路或T相和F相相間短路時(shí)高壓側(cè)的測量阻抗，Ztt1為故障前電力系統(tǒng)正序節(jié)點(diǎn)導(dǎo)納矩陣中第t行第t列元素，Ztt2為故障前電力系統(tǒng)負(fù)序節(jié)點(diǎn)導(dǎo)納矩陣中第t行第t列元素。本發(fā)明提供的實(shí)施例中步驟(2)當(dāng)短路故障u發(fā)生在低壓側(cè)兩側(cè)均發(fā)生短路。如圖5所示為兩臺三相繞組變壓器兩個(gè)低壓側(cè)同時(shí)發(fā)生單條支路短路，如T1相和T2相同時(shí)短路，設(shè)變壓器高壓側(cè)母線節(jié)點(diǎn)編號為t，以t為故障邊界節(jié)點(diǎn)，則V/X接線牽引變壓器的高壓側(cè)等效電路為第一個(gè)過渡阻抗ZTS連于A相和B相之間，第二個(gè)過渡阻抗ZTS連于C相和B相之間，根據(jù)邊界條件方程組U·uAt(f)-U·uBt(f)=ZTSΔI·uAt(f)U·uCt(f)-U·uBt(f)=ZTSΔI·uCt(f)ΔI·uAt(f)+ΔI·uBt(f)+ΔI·uCt(f)=0]]>經(jīng)過相序變換和端口方程組U·u1t(f)U·u2t(f)U·u0t(f)=U·1t(0)00-Ztt1Ztt2Ztt0ΔI·u1t(f)ΔI·u2t(f)ΔI·u0t(f)]]>求出短路故障u發(fā)生后故障邊界節(jié)點(diǎn)t處s序故障電流值方程式中，為短路故障u在故障邊界節(jié)點(diǎn)t處的s序故障電流，為短路故障u在故障邊界節(jié)點(diǎn)t處的w相故障電流，短路故障u在故障邊界節(jié)點(diǎn)t處的s序故障電壓，為短路故障u在故障邊界節(jié)點(diǎn)t處的w相故障電壓，Ztts為故障前電力系統(tǒng)s序節(jié)點(diǎn)導(dǎo)納矩陣中第t行第t列元素，為故障u故障前故障邊界節(jié)點(diǎn)t的正序電壓，ZTS表示三繞組變壓器低壓側(cè)T相接地或F相接地短路時(shí)高壓側(cè)的測量阻抗，為故障u故障前故障點(diǎn)t的正序電壓，s＝1，2，0，且1表示正序，2表示負(fù)序，0表示零序，w＝A，B，C，且A表示A相，b表示B相，C表示C相。求解方程后短路故障u發(fā)生后故障邊界節(jié)點(diǎn)t處B相正序故障電流值B相負(fù)序故障電流值B相零序故障電流值0。圖6所示為低壓側(cè)兩側(cè)同時(shí)雙分支短路，即T1相和F1相同時(shí)短路以及2相和F2相同時(shí)短路，設(shè)變壓器高壓側(cè)母線節(jié)點(diǎn)編號為t，以t為故障邊界節(jié)點(diǎn)，則V/X接線牽引變壓器的高壓側(cè)等效電路為第一個(gè)過渡阻抗ZTD連于A相和B相之間，第二個(gè)過渡阻抗ZTD連于C相和B相之間。將低壓側(cè)同時(shí)單支路短路中邊界條件方程中過渡阻抗ZTS替換為ZTD，即為低壓側(cè)兩側(cè)同時(shí)雙分支短路的邊界條件方程，低壓側(cè)兩側(cè)雙分支同時(shí)短路的端口條件方程同低壓側(cè)兩側(cè)同時(shí)單分支短路的端口條件方程相同。求解方程后故障u發(fā)生后故障邊界節(jié)點(diǎn)t處B相正序故障電流值B相負(fù)序故障電流值B相零序故障電流值0。圖7所示為低壓側(cè)兩側(cè)不對稱短路，即一側(cè)單支路短路，另一側(cè)雙支路同時(shí)短路或相間短路時(shí)，例如T1相短路以及T2相和F2相同時(shí)短路,設(shè)變壓器高壓側(cè)母線節(jié)點(diǎn)編號為t，以t為故障邊界節(jié)點(diǎn)，則V/X接線牽引變壓器的高壓側(cè)等效電路為第一個(gè)過渡阻抗ZTD連于A相和B相之間，第二個(gè)過渡阻抗ZTS連于C相和B相之間，根據(jù)邊界條件方程組U·uAt(f)-U·uBt(f)=ZDSΔI·uAt(f)U·uCt(f)-U·uBt(f)=ZTSΔI·uCt(f)ΔI·uAt(f)+ΔI·uBt(f)+ΔI·uCt(f)=0]]>經(jīng)過相序變換和端口方程組U·u1t(f)U·u2t(f)U·u0t(f)=U·1t(0)00-Ztt1Ztt2Ztt0ΔI·u1t(f)ΔI·u2t(f)ΔI·u0t(f)]]>求出短路故障u發(fā)生后故障邊界節(jié)點(diǎn)t處s序故障電流值方程式中，為短路故障u在故障點(diǎn)t處的s序故障電流，為短路故障u在故障點(diǎn)t處的w相故障電流，短路故障u在故障點(diǎn)t處的s序故障電壓，為短路故障u在故障點(diǎn)t處的w相故障電壓，Ztts為故障前電力系統(tǒng)s序節(jié)點(diǎn)導(dǎo)納矩陣中第t行第t列元素，為故障u故障前故障點(diǎn)t的正序電壓，ZTS表示三繞組變壓器低壓側(cè)T相接地或F相接地短路時(shí)高壓側(cè)的測量阻抗，ZTD表示三繞組變壓器低壓側(cè)T相、F相同時(shí)接地短路或者T相、F相相間短路時(shí)高壓側(cè)的測量阻抗，為故障u故障前故障點(diǎn)t的正序電壓，s＝1，2，0，且1表示正序，2表示負(fù)序，0表示零序，w＝A，B，C，且A表示A相，B表示B相，C表示C相。求解方程后短路故障u發(fā)生后故障邊界節(jié)點(diǎn)t處B相正序故障電流值B相負(fù)序故障電流值B相相零序故障電流值0。本實(shí)施例中列舉了故障發(fā)生位置不同時(shí)求取故障電流的方法解決了目前短路分析軟件無法對這種接入V/X接線牽引變壓器后的不對稱電力系統(tǒng)的任意位置進(jìn)行短路分析的問題。本發(fā)明提供計(jì)算實(shí)施例，在如圖8所示的電網(wǎng)結(jié)構(gòu)中，V/X接線牽引變壓器容量：40MVA；額定電壓220/27.5/27.5kV；短路阻抗：T(F)相接地短路：13％，T、F相間(接地)短路：12％，均折合到40MVA一側(cè)。系統(tǒng)等值電勢標(biāo)幺值：阻抗的標(biāo)幺值：ZS＝j(luò)0.2；牽引變供電線路的正序阻抗的標(biāo)幺值為ZL1＝0.0086+j0.0276，負(fù)序阻抗的標(biāo)幺值為ZL2＝0.0086+j0.0276，零序阻抗的標(biāo)幺值為ZL0＝0.0258+j0.0828，系統(tǒng)阻抗與線路阻抗均以100MVA為基準(zhǔn)。采用本發(fā)明中提供的方法求取在V/X接線牽引變壓器低壓側(cè)發(fā)生T2相接地短路、T2相和F2相接地短路、T1相和T2相接地短路、T1相和F1相接地短路同時(shí)T2相和F2相接地短路，T1相接地短路同時(shí)T2相和F2相接地短路這五種短路故障下的故障電流，并通過PSCAD/EMTDC仿真來驗(yàn)證分析結(jié)果的正確性，對比結(jié)果如表1所示，忽略由計(jì)算帶來的誤差，本發(fā)明方法的計(jì)算結(jié)果與仿真結(jié)果完全一致，證明了本發(fā)明方法的正確性。表1采用本發(fā)明的方法和采用PSCAD/EMTDC仿真求取低壓側(cè)短路故障后短路電流的結(jié)果比較本領(lǐng)域的技術(shù)人員容易理解，以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。當(dāng)前第1頁1 2 3