2023新能源場站及接入系統(tǒng)短路電流計(jì)算光伏風(fēng)電儲(chǔ)能合訂本

新能源場站及接入系統(tǒng)短路電流計(jì)算2023——第1部分：風(fēng)力發(fā)電。目的在于規(guī)定適用于風(fēng)電場及接入系統(tǒng)短路電流計(jì)算方法。21目 次前 言 II引言 III1范引文件 1語定和號(hào) 1術(shù)和義 1符號(hào) 2體求 3算3般求 3雙型電組 3全率流風(fēng)組 6鼠型電組 7靜無發(fā)器 8風(fēng)場值型 8風(fēng)場入統(tǒng) 9算法 9一要求 9平短路 10不衡路 10附錄A（料）13電外故障 13電內(nèi)故障 19I新能源場站及接入系統(tǒng)短路電流計(jì)算第1部分：風(fēng)力發(fā)電范圍本文件規(guī)定了具有電流源特征的風(fēng)電場及接入電力系統(tǒng)的短路電流計(jì)算模型和計(jì)算方法。本文件適用于通過交流方式接入10(6)kV及以上電壓等級(jí)交流網(wǎng)絡(luò)的風(fēng)電場及接入系統(tǒng)的短路電流計(jì)算。（GB/T15544.1GB/T19963.11GB/TXXXXX.3 3和GB/T15544.1、GB/T19963.1界定的以及下列術(shù)語和定義適用于本文件。3.1.1風(fēng)電機(jī)組windturbinegeneratorsystem將風(fēng)的動(dòng)能轉(zhuǎn)換為電能的系統(tǒng)。注：包含雙饋型風(fēng)電機(jī)組、全功率變流器型風(fēng)電機(jī)組、鼠籠型風(fēng)電機(jī)組。3.1.2雙饋型風(fēng)電機(jī)組doubly-fedwindturbine由雙饋異步發(fā)電機(jī)、機(jī)組單元變壓器組成的設(shè)備。3.1.3全功率變流器型風(fēng)電機(jī)組fullpowerconverterwindturbine由直驅(qū)永磁風(fēng)力發(fā)電機(jī)或半直驅(qū)永磁風(fēng)力發(fā)電機(jī)、機(jī)組單元變壓器組成的設(shè)備。3.1.4鼠籠型風(fēng)電機(jī)組squirrel-cagewindturbine由鼠籠異步風(fēng)力發(fā)電機(jī)、機(jī)組單元變壓器組成的設(shè)備。3.1.5靜止無功發(fā)生器staticreactivepowergenerator基于電壓源變流器或電流源變流器的動(dòng)態(tài)無功補(bǔ)償裝置。3.1.6風(fēng)電機(jī)組短路電流short-circuitcurrentofwindturbinegeneratorsystem電力系統(tǒng)發(fā)生短路故障時(shí)，風(fēng)電機(jī)組單元變壓器高壓側(cè)母線或節(jié)點(diǎn)處流向系統(tǒng)的電流。3.1.7風(fēng)電場短路電流short-circuitcurrentofwindpowerstation電力系統(tǒng)發(fā)生短路故障時(shí)，風(fēng)電場主升壓變壓器高壓側(cè)母線或節(jié)點(diǎn)處流向系統(tǒng)的電流。3.1.81節(jié)點(diǎn)阻抗矩陣的自阻抗self-impedanceofthenodalimpedancesmatrixZ1ii,Z2ii,Z0ii短路點(diǎn)i的正序、負(fù)序或零序節(jié)點(diǎn)阻抗矩陣的對角元素。[來源：GB/T15544.1-2023,3.28]3.1.9節(jié)點(diǎn)阻抗矩陣的互阻抗mutual-impedanceofthenodalimpedancesmatrixZ1ij正序節(jié)點(diǎn)阻抗矩陣的元素：i是短路節(jié)點(diǎn)，j是風(fēng)電設(shè)備連接的升壓變壓器低壓側(cè)節(jié)點(diǎn)。[來源：GB/T15544.1-2023,3.29]3.1.10迭代法iterativemethod根據(jù)受控電流源設(shè)備側(cè)和電網(wǎng)側(cè)的電壓—電流方程，通過不斷用變量的舊值遞推新值的計(jì)算過程，求解受控電流源端口電壓和電流的方法。符號(hào)Zii節(jié)點(diǎn)阻抗矩陣中節(jié)點(diǎn)i的自阻抗Zij節(jié)點(diǎn)阻抗矩陣中節(jié)點(diǎn)i、j的互阻抗Zk故障點(diǎn)短路阻抗I短路電流初始值Ik短路電流穩(wěn)態(tài)值Ip短路電流峰值Ib對稱開斷電流IG等效電壓源提供的短路電流初始值IkG等效電壓源提供的短路電流穩(wěn)態(tài)值IkWsum風(fēng)電設(shè)備提供的短路電流穩(wěn)態(tài)值之和IkW風(fēng)電設(shè)備故障后輸出電流Iref風(fēng)電設(shè)備故障后輸出電流參考值UkW風(fēng)電設(shè)備故障后端口電壓Un系統(tǒng)標(biāo)稱電壓，線電壓（有效值）UN風(fēng)電設(shè)備額定電壓，線電壓（有效值）SN風(fēng)電設(shè)備額定容量IN風(fēng)電設(shè)備額定電流（有效值）Imax風(fēng)電設(shè)備最大輸出電流允許值c電壓系數(shù)n迭代計(jì)算次數(shù)Δ增量下列下角標(biāo)符號(hào)適用于本文件。k短路i故障點(diǎn)2W風(fēng)電設(shè)備(1)正序(2)負(fù)序(0)零序min最小值max最大值N額定值GB/T15544.11GB/T3表1風(fēng)電場內(nèi)各設(shè)備的正序、負(fù)序及零序模型設(shè)備類型故障運(yùn)行模式正序模型負(fù)序模型零序模型雙饋型風(fēng)電機(jī)組未配置撬棒電路或撬棒電路不動(dòng)作受控電流源等效阻抗開路撬棒電路動(dòng)作等效阻抗等效阻抗開路全功率變流型風(fēng)電機(jī)組（直驅(qū)、半直驅(qū)）受控電流源等效阻抗開路鼠籠型風(fēng)電機(jī)組等效阻抗等效阻抗開路靜止無功發(fā)生器受控電流源等效阻抗開路0.3p.u.雙饋型風(fēng)電機(jī)組典型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)及等效電路見圖1。3G3G3~HV撬棒電路AC DCDC AC（aHV（b）正等電路—電路動(dòng)作 （c）負(fù)等電—棒路不作HV HV（d）正、序效路—撬電動(dòng)作 （e）零等電—電路作不作圖1雙饋型風(fēng)電機(jī)組模型示意圖（1）IkW=Iref1

………………（1）IrefGB/T19963.1（2） I,

U U S N

1kW L1I NIref P

………………（2） minrefI,I2minI2 ,I2jminI

,I,U U

N

qref1

max

qref1

max

1kW L1 N 式中：

I f

KLU2UWINUNPref——故障前有功功率參考值；Qref——故障前無功功率參考值；KL(1)——低電壓穿越正序無功電流系數(shù)，通常取值1.5~3.0；U(1)kW——故障后機(jī)端正序電壓幅值，由迭代計(jì)算確定；UL1——進(jìn)入低電壓穿越控制狀態(tài)的電壓閾值；4UL2——低電壓穿越無功電流計(jì)算的電壓參考值。（3）IkW

=Z

………………（3）CR(1)式中：ZCR(1)——撬棒電路動(dòng)作情況下雙饋型風(fēng)電機(jī)組的正序等效阻抗。正序等效阻抗ZCR(1)按式（4）計(jì)算。Z jX//

RjXRjX

…………（4）CR(1) m

rl s sl t t 式中：RCR——折算至定子側(cè)的撬棒電阻值；Rr——折算至定子側(cè)的轉(zhuǎn)子繞組電阻值；Rs——定子繞組電阻值；Rt——Xm——Xrl——折算至定子側(cè)的轉(zhuǎn)子繞組漏電抗值；Xsl——定子繞組漏電抗值；Xt——箱變短路電抗值。（5）IW=IW

………………（5）（6）IpW

2IW

………………（6）（7）IpWWD1

2IW

…………（7）式中：WD1——撬棒電路動(dòng)作條件下雙饋型風(fēng)電機(jī)組的平衡短路峰值電流系數(shù)，根據(jù)GB/T15544.1規(guī)定的峰值系數(shù)確定方法。（8）5IW=IW

…………………（8）I1kW（9）I2kW

=U2kWZ

……………（9）2kWGB/T19963.1Z2kWGB/T19963.1Z2kWU2Z2kW

j N K S

………（10）L2N值按式(14)Z2kWZCR(2)

……………（11）式中：ZCR(2)——撬棒電路動(dòng)作情況下雙饋型風(fēng)電機(jī)組的負(fù)序等效阻抗，按式（12）計(jì)算。Z jX

//RrRCRjX

RjXRjX

………（12）CR(2) m

2s

rl s sl t t （13）IWIWI2W （1）a）撬棒電路不動(dòng)作情況下，按式（14）計(jì)算。IpWWD2

2IW

…………（14）式中：WD2——撬棒電路不動(dòng)作條件下雙饋型風(fēng)電機(jī)組不平衡短路峰值電流系數(shù)，由設(shè)備廠家實(shí)測給出。b）撬棒電路動(dòng)作情況下，按式（15）計(jì)算。IpWWD1

2IW

…………（15）全功率變流型風(fēng)電機(jī)組典型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)及等效電路見圖2。6G3G3~LVHVACDCDCAC（a）典型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)HV HV（b）正等電路 （c）序效路 （d）序等電路圖2全功率變流型風(fēng)電機(jī)組模型示意圖短路電流各分量按照以下方法計(jì)算：IkW（1）計(jì)算；（16）（17）

IW=I

……………（16）（18）

IpW

2IW

……………（17）IWIW

…………………（18）短路電流各分量按照以下方法計(jì)算：a）（9）（13）d）短路電流峰值按式（14）計(jì)算。鼠籠型風(fēng)電機(jī)組典型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)及等效電路見圖3。G3~G3~HV（a）典型拓結(jié)構(gòu) （b）、零序效7圖3典型鼠籠型風(fēng)電機(jī)組模型示意圖短路電流穩(wěn)態(tài)值、初始值、峰值、對稱開斷電流根據(jù)GB/T15544.1規(guī)定的異步電動(dòng)機(jī)方法計(jì)算。短路電流穩(wěn)態(tài)值、初始值、峰值根據(jù)GB/T15544.1規(guī)定的異步電動(dòng)機(jī)方法計(jì)算。靜止無功發(fā)生器典型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)及等效電路見圖4。DCDCACa）靜止無功發(fā)生器拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)HV HV（b）正等電路 （c）序效路 （d）零等效路圖4靜止無功發(fā)生器模型示意圖IkW（1）IrefPrefIref1jImax

………………（19）a）短路電流初始值按式（16）計(jì)算；b）短路電流峰值按式（17）計(jì)算；c）對稱開斷電流按式（18）計(jì)算。不平衡短路電流的計(jì)算按照本文件5.3.2規(guī)定的方法進(jìn)行。118151UUkW1IkW1ZLaUkW2IkW2ZTaUkWD-aSVG-aIkUkW3IkW3ZLbUkW4IkW4ZTbWD-bSVG-b-Zg+圖5風(fēng)電場接入的系統(tǒng)的等效電路圖中：UkWj——第j臺(tái)等值風(fēng)電設(shè)備的端口電壓；IkWj——第j臺(tái)等值風(fēng)電設(shè)備的輸出電流，受其端口電壓UkWj控制；ZL——風(fēng)電場匯流線路的等效阻抗；ZT——風(fēng)電場升壓變阻抗；Zg——風(fēng)電場外部電力網(wǎng)絡(luò)的節(jié)點(diǎn)阻抗矩陣。（20）3ZkZIcUn1Z3ZkZkk

II

…………（20）ijkjW

kWj

kG kWsum式中：c——電壓系數(shù)，按照GB/T15544.1規(guī)定的方法取值；?IkWj——jGB/T15544.19（20）ccmax；cminUn；?IkWjj臺(tái)設(shè)備有ΔIkWj(n)=0（21）njUkWj(n)。3U nUkW0j3

cUnZ

Z

n （21）3ZkkWj ij3ZkmW

kWm式中：UkW0j——jcUn。5.2～5.5j臺(tái)受控電流源設(shè)備端電壓UkWj(n)IkWjn，IkWjnIkW0j并采用式（22）計(jì)算第IkWjnIkW0jIkWjn1=

…………………（22）IkWjn——第n次迭代中第j臺(tái)受控電流源設(shè)備故障后的輸出電流相量；IkW0j——第j臺(tái)受控電流源設(shè)備故障前的輸出電流相量，由故障前潮流計(jì)算得到。在缺乏數(shù)據(jù)時(shí)，對于風(fēng)電機(jī)組可取值為額定有功電流，對于靜止無功發(fā)生器可取值為額定感性無功電流。UkWjnUkWjn1n=0為不滿足。如不滿足，取n=n+1，重復(fù)步驟b）和c）；如滿足，結(jié)束迭代并輸出ΔIkWj(n)。（20）Ik"。（23）Ik。II

1ZI

I

……………（23）Zk kGZ

ijkjW

kWj

kG kWsum式中：IkG——等效電壓源貢獻(xiàn)的故障點(diǎn)短路電流穩(wěn)態(tài)值按照GB/T15544.1規(guī)定的方法計(jì)算。GB/T15544.1Ik"?I(1)kWjGB/T15544.1n=0j臺(tái)設(shè)備有ΔI(1)kWj(n)=0（24）njU(1)kWj(n)。10U1kWj

nU1kW0j

cUn

Z1ij

mW

I1kWm

n

……………（24）33Z1iiZ2iiZ0iiI1kWjnIkW0j5.1～5.4jU(1)kWj33Z1iiZ2iiZ0iiI1kWjnIkW0jI1kWjn1=

………………（25）U1kWjnU1kWjn1n=0時(shí)n=n+1c）ΔI(1)kWj(n)。（2）I,2,0k。3Z1ii3Z1iiZ2iiZ0ii

cUn

1 ZI

……………（26）1,2,0k

1ij 1kWjZ1iiZ2iiZ0iijW（27）I

I

1 ZI

…（27）1,2,0k 1,2,0kG

Z1ii

Z2ii

Z0ii

1

1kWj式中：I(1,2,0)kG——等效電壓源貢獻(xiàn)的故障點(diǎn)正、負(fù)、零序短路電流穩(wěn)態(tài)值根據(jù)GB/T15544.1規(guī)定的方法計(jì)算。GBT1544.I,2,0k（24）（28）U1kWj

nU1kW0j

cUn

mW

I1kWm

n

………………（28）33Z1ii33Z1iiZ2iiI

cUn

1 Z I

……（29）3Z13Z1iiZ2ii式（27）采用式（30）代替。

Z2ii

1kWjI I

1 Z

……（30）1,2,0k

1,2,0kG

Z1ii

Z2ii

1kWj3（24）（31）3U1kWj

nU1kW0j

cUn

Z1ij

mW

1mj

I1kWm

n

…………（31）3Z3ZZ2iiZ0iiZ+Z2ii 0ii113Z1iicUnZ ZI 3Z1iicUnZ Z

……………（32）2ii02ii0iiZ+Z2ii 0ii

Z Z2iiZ0ii

1kWj式（27）采用式（33）代替。

Z2ii

+Z0iiI1,2,0k

I1,2,0kG

1 Z Z

I1kWj

……（33）Z 2ii0ii1ii

Z2ii

+Z0ii12附錄A（資料性）算例系統(tǒng)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)及故障點(diǎn)位置見圖A.1A.1；50MW25A.2；c）ACDC35/115kVACDC35/115kVIL2IL1ZT1ZL2ZZL1L3IfA.1A.1參數(shù)單位值參數(shù)單位值SBMVA50VBkV115ZT1pu0+j0.15ZL1pu0+j0.2ZL2pu0+j0.001ZL3pu0+j0.1Vspu1.0表A.2直驅(qū)風(fēng)電機(jī)組仿真參數(shù)（標(biāo)幺值依據(jù)機(jī)組額定容量計(jì)算）參數(shù)單位值參數(shù)單位值SGMVA2VGkV0.69Kppu1.5Ki1/s100KLpu1.5VLpu0.9Ltpu0.5Prefpu0.5A.3；A.4~A.6。13表A.3三相故障下直驅(qū)風(fēng)電場并網(wǎng)系統(tǒng)短路電流計(jì)算結(jié)果序號(hào)支路正序電流(pu)忽略風(fēng)電場基于潮流的迭代算法電磁暫態(tài)仿真1ZL1支路3.313.343.232ZL2支路0.000.810.813故障點(diǎn)對地3.313.523.60表A.4單相故障下直驅(qū)風(fēng)電場并網(wǎng)系統(tǒng)短路電流計(jì)算結(jié)果（忽略風(fēng)電場）序號(hào)支路正序電流(pu)負(fù)序電流(pu)零序電流(pu)1ZL1支路1.2731.2730.5462ZL2支路0.000.000.7273故障點(diǎn)對地1.2731.2731.273表A.5單相故障下直驅(qū)風(fēng)電場并網(wǎng)系統(tǒng)短路電流計(jì)算結(jié)果（基于潮流的迭代算法）序號(hào)支路正序電流(pu)負(fù)序電流(pu)零序電流(pu)1ZL1支路1.2391.3490.5542ZL2支路0.5300.2270.7373故障點(diǎn)對地1.2911.2911.291表A.6單相故障下直驅(qū)風(fēng)電場并網(wǎng)系統(tǒng)短路電流計(jì)算結(jié)果（電磁暫態(tài)仿真）序號(hào)支路正序電流(pu)負(fù)序電流(pu)零序電流(pu)1ZL1支路1.2731.3460.5512ZL2支路0.5360.2230.7333故障點(diǎn)對地1.2841.2841.284A.1A.1；50MW8A.7；c）表A.7雙饋風(fēng)電機(jī)組仿真參數(shù)（標(biāo)幺值依據(jù)機(jī)組額定容量計(jì)算）參數(shù)單位值參數(shù)單位值SGMVA6.25VGkV0.69Kppu4Ki1/s100KLpu1.5VLpu0.9Ltpu0.5RcrΩ0.5Prefpu0.5A.8；14A.9~。A.8序號(hào)支路正序電流(pu)忽略風(fēng)電場基于潮流的迭代算法電磁暫態(tài)仿真1ZL1支路3.313.343.232ZL2支路0.000.810.813故障點(diǎn)對地3.313.523.60表A.9單相故障下雙饋風(fēng)電場并網(wǎng)系統(tǒng)短路電流計(jì)算結(jié)果（忽略風(fēng)電場）序號(hào)支路正序電流(pu)負(fù)序電流(pu)零序電流(pu)1ZL1支路1.2731.2730.5462ZL2支路0.000.000.7273故障點(diǎn)對地1.2731.2731.273表A.10單相故障下雙饋風(fēng)電場并網(wǎng)系統(tǒng)短路電流計(jì)算結(jié)果（基于潮流的迭代算法）序號(hào)支路正序電流(pu)負(fù)序電流(pu)零序電流(pu)1ZL1支路1.5320.9250.6172ZL2支路1.0220.5850.8213故障點(diǎn)對地1.4701.4701.470表A.11單相故障下雙饋風(fēng)電場并網(wǎng)系統(tǒng)短路電流計(jì)算結(jié)果（電磁暫態(tài)仿真）序號(hào)支路正序電流(pu)負(fù)序電流(pu)零序電流(pu)1ZL1支路1.5340.9010.6262ZL2支路1.0140.5790.8363故障點(diǎn)對地1.4621.4621.462A.12；A.13~表A.15。表A.12三相故障下雙饋風(fēng)電場并網(wǎng)系統(tǒng)短路電流計(jì)算結(jié)果序號(hào)支路正序電流(pu)忽略風(fēng)電場基于潮流的迭代算法電磁暫態(tài)仿真1ZL1支路3.313.163.162ZL2支路0.000.900.863故障點(diǎn)對地3.313.823.7215表A.13單相故障下雙饋風(fēng)電場并網(wǎng)系統(tǒng)短路電流計(jì)算結(jié)果（忽略風(fēng)電場）序號(hào)支路正序電流(pu)負(fù)序電流(pu)零序電流(pu)1ZL1支路1.2731.2730.5462ZL2支路0.000.000.7273故障點(diǎn)對地1.2731.2731.273表A.14單相故障下雙饋風(fēng)電場并網(wǎng)系統(tǒng)短路電流計(jì)算結(jié)果（基于潮流的迭代算法）序號(hào)支路正序電流(pu)負(fù)序電流(pu)零序電流(pu)1ZL1支路1.6180.9220.6182ZL2支路1.1220.6010.8323故障點(diǎn)對地1.4531.4531.453表A.15單相故障下雙饋風(fēng)電場并網(wǎng)系統(tǒng)短路電流計(jì)算結(jié)果（電磁暫態(tài)仿真）序號(hào)支路正序電流(pu)負(fù)序電流(pu)零序電流(pu)1ZL1支路1.6100.9100.6142ZL2支路1.0980.5440.8253故障點(diǎn)對地1.4321.4321.432a）系統(tǒng)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)見圖A.2；b）5座風(fēng)電場的額定容量分別為100MW、100MW、100MW、160MW、160MW，故障前有功功率均為0.5pu；220kV5GB/T15544.1GB/T15544.1cmax=1.1，cmin=1.0。16G220kV/230kV2625G220kV/230kV262516201816km 72km 34.1km 9.82kmWG535kV/230kV312219123km44.7km27.6kmWG135kV/230kV52121.9km104km23 故障點(diǎn)G1420kV/230kV220kmWG21535kV/230kV1763.2km24.5km31.7km負(fù)荷621.8km56.2km1210932km72.6km54.7kmWG335kV/230kV131171434km125.9kmWG4G335kV/230kV 20kV/230kV負(fù)荷負(fù)荷圖A.2多個(gè)風(fēng)電場接入系統(tǒng)故障算例的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)圖9A.16A.17。表A.16各次迭代后的風(fēng)電場電壓幅值(pu，基于機(jī)組額定容量)迭代次數(shù)123456789風(fēng)電場10.52650.66330.51000.51740.56070.54230.53410.54410.5432風(fēng)電場20.41970.59620.42200.42870.48640.46150.45010.46390.4628風(fēng)電場30.39440.54040.39810.40470.45160.43080.42150.43310.4321風(fēng)電場40.54190.79770.46910.49680.61320.55740.53400.56470.5618風(fēng)電場50.57680.86810.47160.50980.65440.58290.55360.59300.589217表A.17各次迭代后的風(fēng)電場電流相量(pu，基于機(jī)組額定容量)迭代次數(shù)123456789風(fēng)電場10.5000-0.5000i0.2961-0.9552i0.5000-0.4577i0.5000-0.4700i0.5000-0.5795i0.5000-0.5414i0.5000-0.5228i0.5000-0.5427i0.5000-0.5414i風(fēng)電場20.5000-0.5000i0.2961-0.9552i0.5000-0.5881i0.5000-0.5864i0.5000-0.7120i0.5000-0.6637i0.5000-0.6391i0.5000-0.6663i0.5000-0.6645i風(fēng)電場30.5000-0.5000i0.2961-0.9552i0.5000-0.6490i0.5000-0.6461i0.5000-0.7478i0.5000-0.7077i0.5000-0.6882i0.5000-0.7108i0.5000-0.7090i風(fēng)電場40.5000-0.5000i0.2961-0.9552i0.5000-0.3453i0.5000-0.3999i0.5000-0.6256i0.5000-0.5175i0.5000-0.4720i0.5000-0.5315i0.5000-0.5260i風(fēng)電場50.5000-0.5000i0.2961-0.9552i0.5000-0.2663i0.5000-0.3452i0.5000-0.6139i0.5000-0.4769i0.5000-0.4220i0.5000-0.4976i0.5000-0.4900ia）三相短路時(shí)故障點(diǎn)短路電流計(jì)算結(jié)果見表A.18；b）A.19。表A.18三相短路時(shí)故障點(diǎn)短路電流計(jì)算結(jié)果初始電壓(pu)初始功率(%)電磁暫態(tài)仿真(kA)基于潮流的迭代算法不基于潮流的迭代算法（本文件方法計(jì)算的最大短路電流）GB/T15544.1算法計(jì)算的最大短路電流電流(kA)誤差(%)電流(kA)誤差(%)電流(kA)誤差(%)1.1105.9915.8742.06.0150.46.4818.21.1505.8505.9020.96.0543.56.48110.81.1905.6905.8693.16.0596.56.48113.91.05505.6105.4321.06.0547.96.48115.51.0505.3725.6671.16.05412.76.48120.6最大值5.991——6.05912.76.48120.6表A.19單相短路時(shí)故障點(diǎn)正序短路電流計(jì)算結(jié)果初始電壓(pu)初始功率(%)電磁暫態(tài)仿真(kA)基于潮流的迭代算法不基于潮流的迭代算法（本文件方法計(jì)算的最大短路電流）GB/T15544.1算法計(jì)算的最大短路電流電流(kA)誤差(%)電流(kA)誤差(%)電流(kA)誤差(%)1.1102.2662.2790.62.3333.02.65817.31.1502.2402.2781.72.3344.22.65818.71.1902.2422.2791.62.3344.12.65818.51.05502.1492.1992.32.3348.62.65823.71.0502.0592.1092.42.33413.32.65829.1最大值2.266——2.33413.32.65829.118A.3；252MWId0見表A.20；c）35kV匯流線路AGB/T15544.1GB/T15544.1cmax=1.1，cmin=1.0。并網(wǎng)母線并網(wǎng)母線饋線A35kV115kV交流電網(wǎng)ΔY風(fēng)機(jī)A1風(fēng)機(jī)A2風(fēng)機(jī)Ak風(fēng)機(jī)Ak+1風(fēng)機(jī)An饋線B風(fēng)機(jī)B1風(fēng)機(jī)B2 風(fēng)機(jī)B3風(fēng)機(jī)BnSVG圖A.3風(fēng)電場內(nèi)部故障算例的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)圖表A.20風(fēng)電場內(nèi)各機(jī)組的位置編號(hào)及故障前有功電流機(jī)組號(hào)123456789Id0(pu)0.270.240.050.330.430.200.480.410.11位置編號(hào)A1A2A3A4A5A6A7A8A9機(jī)組號(hào)101112131415161718Id0(pu)0.570.620.600.550.450.640.590.550.43位置編號(hào)A10A11A12A13A14A15A16B1B2機(jī)組號(hào)19202122232425Id0(pu)0.320.710.330.430.200.480.41位置編號(hào)B3B4B5B6B7B8B9A.21。表A.21風(fēng)電場內(nèi)部故障算例的短路電流計(jì)算結(jié)果故障類型電磁暫態(tài)仿真(kA)基于潮流的迭代算法不基于潮流的迭代算法（本文件方法計(jì)算最大短路電流）GB/T15544.1算法計(jì)算的最大短路電流電流(kA)誤差(%)電流(kA)誤差(%)電流(kA)誤差(%)三相短路2.0502.0062.22.1354.12.30612.5兩相短路0.8290.8161.60.8745.41.15839.7192目 次前言 II引言 III112范引文件 13語定和號(hào) 13.1術(shù)和義 13.2符號(hào) 23.3下標(biāo) 34體求 35算型 35.1一要求 3光發(fā)單元 3光發(fā)站 5伏電接系統(tǒng) 66算法 66.1一要求 66.2平短路 76.3不衡路 87布光電短流計(jì)算 9附錄A（料）例 0A.1伏電元路流穩(wěn)值算數(shù)薦值 0A.2伏電元路障算例 0A.3伏電短故算例 0I——第1部分：風(fēng)力發(fā)電。目的在于規(guī)定適用于風(fēng)電場及接入系統(tǒng)短路電流計(jì)算方法。2——3III新能源場站及接入系統(tǒng)短路電流計(jì)算第2部分：光伏發(fā)電范圍本文件規(guī)定了具有電流源特征并經(jīng)交流組網(wǎng)的光伏發(fā)電站及接入電力系統(tǒng)的短路電流計(jì)算模型和計(jì)算方法。本文件適用于通過交流方式接入35kV及以上電壓等級(jí)交流網(wǎng)絡(luò)的集中式光伏發(fā)電站和接入10kV及以上電壓等級(jí)交流網(wǎng)絡(luò)的分布式光伏發(fā)電系統(tǒng)短路電流計(jì)算。（GB/T15544.1GB/T19964-2012GB/T36995-2018GB/TXXXXX.1GB/TXXXXX.3GB/T15544.1、GB/T19964界定的以及下列術(shù)語和定義適用于本文件。3.1.1光伏發(fā)電單元photovoltaic(PV)powerunit一定數(shù)量的光伏組件串、并聯(lián)連接后通過直流匯流箱和直流配電柜進(jìn)行多級(jí)匯集,并經(jīng)光伏逆變器與升壓變壓器組成的符合電網(wǎng)頻率和電壓要求的電源。3.1.2光伏發(fā)電站photovoltaic(PV)powerstation由一批光伏發(fā)電單元或者光伏發(fā)電單元群（包括單元變壓器）、靜止無功發(fā)生器、匯集線路、主升壓變壓器及其他設(shè)備組成的電站。[來源：GB/T19964—2012，3.1]3.1.3分布式光伏distributedPhotovoltaic接入35kV及以下電壓等級(jí)電網(wǎng)，位于用戶附近且以就地消納為主的光伏電源。3.1.4光伏發(fā)電單元低電壓穿越undervoltageridethroughofphotovoltaic(PV)powerunit當(dāng)電力系統(tǒng)由于事故或擾動(dòng)引起并網(wǎng)點(diǎn)電壓跌落時(shí)，在一定的電壓跌落范圍和時(shí)間范圍間隔內(nèi)，1光伏發(fā)電單元能夠保證不脫網(wǎng)連續(xù)運(yùn)行。[來源：GB/T19964—2012，3.8]3.1.5光伏發(fā)電單元短路電流short-circuitcurrentofphotovoltaicpowersystem電力系統(tǒng)發(fā)生短路故障時(shí)，光伏發(fā)電單元變壓器高壓側(cè)母線或節(jié)點(diǎn)處流向系統(tǒng)的電流。3.1.6光伏發(fā)電站短路電流short-circuitcurrentofphotovoltaicpowersystem電力系統(tǒng)發(fā)生短路故障時(shí)，光伏發(fā)電站主升壓變壓器高壓側(cè)母線或者節(jié)點(diǎn)流向系統(tǒng)的電流。3.1.7節(jié)點(diǎn)阻抗矩陣的自阻抗self-impedanceofthenodalimpedancesmatrixZ1ii,Z2ii,Z0ii短路點(diǎn)i的正序、負(fù)序或零序節(jié)點(diǎn)阻抗矩陣的對角元素。[來源：GB/T15544.1—2023，3.28]3.1.8節(jié)點(diǎn)阻抗矩陣的互阻抗mutual-impedanceofthenodalimpedancesmatrixZ1ij正序節(jié)點(diǎn)阻抗矩陣的元素：i是短路節(jié)點(diǎn)，j是光伏發(fā)電單元連接的升壓變壓器低壓側(cè)節(jié)點(diǎn)。[來源：GB/T15544.1—2023，3.29]符號(hào)ZiiiZijijZk故障點(diǎn)短路阻抗I短路電流初始值Ik短路電流穩(wěn)態(tài)值Ip短路電流峰值Ib對稱開斷電流IG等效電壓源提供的短路電流初始值IkG等效電壓源提供的短路電流穩(wěn)態(tài)值Iksum光伏設(shè)備提供的短路電流穩(wěn)態(tài)值之和Ik光伏設(shè)備故障后輸出電流Iref光伏設(shè)備故障后輸出電流參考值Uk光伏設(shè)備故障后端口電壓Un系統(tǒng)標(biāo)稱電壓，線電壓（有效值）UN光伏設(shè)備額定電壓，線電壓（有效值）SN光伏設(shè)備額定容量IN光伏設(shè)備額定電流（有效值）Imax光伏設(shè)備最大輸出電流允許值c電壓系數(shù)k迭代計(jì)算次數(shù)2(1)正序(2)負(fù)序(0)零序(1,2,0)正、負(fù)、零序min最小值max最大值（GB/T15544.1集中式逆變器ACLVHVDC單元變壓器光伏陣列 AC DC 集中式逆變器ACLVHVDC單元變壓器光伏陣列 AC DC ACDCLV HV單元變壓器 AC DC（a）典型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)3HV HV HV（b）正等電路 （c）序效路 （d）序等電路圖1光伏發(fā)電單元模型示意圖（1）IkI1ref

……………（1）式中：kI——故障后機(jī)組輸出短路電流穩(wěn)態(tài)值；kI1ref——故障后光伏發(fā)電單元正序電流參考值。IIe故障后機(jī)組正序電流參考值I1ref由光伏發(fā)電單元低電壓穿越時(shí)機(jī)組控制策略和機(jī)端正序電壓決定，宜通過廠家實(shí)測給出，缺失時(shí)按式（2IIeI1ref

2jarctan(I/Ikp kq

……………（2）Iqi[Kt(.9U)k)IN,KmIN]U)k.) （）(KI)2(KI)2I2iN kq

,(P/U )I]式中：

p

0 (1)kNP0——U(1)k——Ikq——kA；Ikp——kA；KLvrt——Kqlim——KqlimKi當(dāng)無法獲得實(shí)測值時(shí)，可按附錄A中A.150.2（0.5～0.75）、（0.75～0.9）倍額定電壓3個(gè)區(qū)間內(nèi)均有分布；將a）注GB/T36995-2018B（4）I=Ik

……………（4）4（5）

Ip

"……………I2Kp1kI2K式中：Kp1——光伏發(fā)電單元平衡短路峰值系數(shù)，由設(shè)備廠家實(shí)測給出。（6）

（5）Ib=I

……………（6）（7）I(1)kI(1)ref （7）（8）I(2)kU(2)k/Z(2)k

……………（8）式中：I(2)k——光伏發(fā)電單元注入的負(fù)序電流；Z(2)k——光伏發(fā)電單元側(cè)等效的等值負(fù)序阻抗；U(2)k——光伏發(fā)電單元的端口負(fù)序電壓。c）零序網(wǎng)絡(luò)開路，流入系統(tǒng)的零序電流為零。（9）IkI(1)kI(2)k （9）（10）f）

Ip

I"Ik 2Kpk

……………（10）kI" k式中：Kp2——光伏發(fā)電單元不平衡短路峰值系數(shù)，由設(shè)備廠家實(shí)測給出。g）開斷電流同短路電流初始值相等。115GB/TXXXXX.11部分風(fēng)GB/TXXXXX.3321EGEGZGUGUt1Zs1IGUs1UfIt1Is1IfUti ZsiItiUsiIsiN圖2光伏發(fā)電站接入的系統(tǒng)的等效電路Uf——故障點(diǎn)電壓；If——故障點(diǎn)電流；Uti——第i個(gè)光伏發(fā)電站內(nèi)等值光伏發(fā)電單元的端口電壓，i=1,…,n；Iti——第i個(gè)光伏發(fā)電站內(nèi)等值光伏發(fā)電單元的輸出電流，受其端口電壓Uti控制；Usi——第i個(gè)光伏發(fā)電站接入點(diǎn)電壓；Isi——第i個(gè)光伏發(fā)電站輸出電流；Zsi——第i個(gè)光伏發(fā)電站的等效阻抗，即第i個(gè)光伏發(fā)電站匯流線路的等效阻抗；UG——交流電網(wǎng)端口電壓；IG——交流電網(wǎng)輸出電流；ZG——交流電網(wǎng)等效阻抗；EG——交流電網(wǎng)等效電勢。6短路電流的初始值按式（12）計(jì)算：3ZkZIcUn1Z3ZkZkk

II

…………………（12）式中：

ij kjkjPV

kG ksumc——電壓系數(shù)，按照GB/T15544.1規(guī)定的方法取值；Zij——電網(wǎng)節(jié)點(diǎn)阻抗矩陣的第i行第j列元素的模值；Zk——故障點(diǎn)短路阻抗模值，即電網(wǎng)節(jié)點(diǎn)阻抗矩陣中故障點(diǎn)的自阻抗模值；?Ikj——第j臺(tái)受控電流源設(shè)備在故障前后的電流增量，由迭代計(jì)算確定；IkG"——除受控電流源設(shè)備外其余電源貢獻(xiàn)的故障點(diǎn)短路電流初始值；Iksum——全部受控電流源設(shè)備貢獻(xiàn)的故障點(diǎn)短路電流之和。GB/T15544.1（12）ccmax；cminUn；根據(jù)GB/T15544.1（1）kjUtj。3U(k)cminUnZ3

cmaxUnZI

(k) （13）3Z3Zk

tj ij

ktmcmin,cmax——電壓系數(shù)最小值和最大值；Zmj——光伏發(fā)電單元m與光伏發(fā)電單元j之間的互阻抗模值；ΔIktm——第m個(gè)光伏發(fā)電單元輸出短路電流穩(wěn)態(tài)值的故障分量，Iktm|IktmIktm0|，Iktm,別為短路后、短路前的電流穩(wěn)態(tài)值，k為迭代次數(shù)，ΔIktm(1)=0。

Iktm0分根據(jù)步驟得到的U5.2.2Δkm。Utk值，則結(jié)束迭代。e）按式（14）計(jì)算故障點(diǎn)短路電流初始值。3ZkZI"cmaxUn1Z3ZkZkk

………（14）ijkjM

ktj注：若平衡短路電流計(jì)算模型采用5.2.2.2的查表法，Iktm取對應(yīng)跌落電壓與Ut最接近的值。（15）II

1ZI

………（15）式中：

k

ijZkjMZ

ktjIkG——光伏發(fā)電站開路時(shí)故障點(diǎn)三相短路電流穩(wěn)態(tài)值，根據(jù)GB/T15544.1規(guī)定方法計(jì)算。GB/T15544.17GB/T15544.1（16）jU(1)tj。3U (k)cminUn3

cmaxUn

Z

(k)

……………（16）

3|Z(1)iiZ(2)ii|

(1)mjmM

(1)ktm式中：Z(1)ii,

Z(2)ii——正序、負(fù)序節(jié)點(diǎn)阻抗矩陣的第i個(gè)對角元素；Z(1)ij——節(jié)點(diǎn)i與節(jié)點(diǎn)j之間的正序互阻抗模值；Z(1)mj——光伏發(fā)電單元m與光伏發(fā)電單元j之間的正序互阻抗模值；ΔI(1)ktm——第m個(gè)光伏發(fā)電單元輸出短路電流穩(wěn)態(tài)值的正序故障分量，I(1)ktm|I(1)ktmIktm0|，I(1)ktm為短路后的正序電流穩(wěn)態(tài)值，I(1)ktm(1)=0。U(1)tj5.2.3I(1)ktm。b）c）U(1)tk（17）I"

cmaxUn

3 Z

…………（17）k2 |Z

(1)ii

Z(2)ii

| |

Z(2)ii

|jM

(1)ktj63.1.1（1）（18）I"

3cmaxUn

3 Z

……………（18）k1 3|Z

Z(2)ii

Z(0)ii|

|

Z(2)ii

Z(0)ii

|

(1)ktj式中：3Z(0)ii——零序節(jié)點(diǎn)阻抗矩陣的第i個(gè)對角元素。式（16）采用式（19）代替。3U(1)tj

(k)cminUnZ

(1)ij

|

(1)ii

cmaxUnZ(2)ii

Z(0)ii|

(1)mj

I(1)ktm

(k) （19）63.1117）（20）（21）代替。I"k2EL2I

(cmaxUnZ3(Z(0)ii3(Z(0)iiaZ(2)ii)Z(1)iiZ(2)iiZ(1)iiZ(0)iiZ(2)iiZ(0)ii3

I(1)ktj

)………………（20）3(Z a2Z ) c UI" (0)ii (2)ii (nZ

)………………（21）k2EL38

Z(1)iiZ

ii

Z(1)ii

(0)ii

Z(2)ii

ii

3 ij

(1)ktj流經(jīng)接地點(diǎn)的短路電流初始值按式（22）計(jì)算。I"Ik2E

(cmaxUnZ3Z(2)iiZ(1)3Z(2)iiZ(1)iiZ(2)iiZ(1)iiZ(0)iiZ(2)iiZ(0)ii3

(1)ij

I(1)ktj)

………………（22）式（16）采用式（23）代替。U(1)tj

(k)cminUnZ

cmaxUnZ Z

I(1)ktm

(k) （23）33|Z 3ii(0)ii

mM

Z(2)iiZ(0)ii式中：3a,a2——a/23

/2

a2/2

/2。3（24）3Ik2IkG2

|Z(1)ii

3Z(2)ii

|jM|

I(1)ktj

…（24）式中：IkG2——光伏發(fā)電站開路時(shí)故障點(diǎn)兩相短路電流穩(wěn)態(tài)值，根據(jù)GB/T15544.1規(guī)定方法計(jì)算。（25）II

3 Z

………………（25）k1 kG1

|Z(1)ii

Z(2)ii

Z(0)ii

|jM

ij

(1)ktj式中：IkG1——光伏發(fā)電站開路時(shí)故障點(diǎn)單相接地短路電流穩(wěn)態(tài)值，計(jì)算方法參照GB/T15544.1。（26）Ik2EIkG2E

3Z(2)iiZ3Z(2)iiZ(1)iiZ(2)iiZ(1)iiZ(0)iiZ(2)iiZ(0)ii

ij

I(1)ktj

…………（26）式中：IkG2E——GB/T15544.1GB/T15544.1569附錄A（資料性）算例表A.1光伏發(fā)電單元平衡短路穩(wěn)態(tài)電流計(jì)算推薦值參數(shù)推薦值無功電流系數(shù)KLvrt1.5無功電流分量的最大值Kqlim1.05正序電流的最大過載系數(shù)Ki1.1算例的系統(tǒng)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)如圖A.1所示。光伏發(fā)電單元通過單元變壓器接入35kV線路，對側(cè)為交流電網(wǎng)等值系統(tǒng)。在單元變壓器高壓側(cè)發(fā)生短路，短路類型為三相短路。0.38/35kV0.38/35kV~元 障 圖A.1光伏發(fā)電單元算例拓?fù)涔夥l(fā)電單元容量為4MVA，故障前運(yùn)行在最大功率追蹤點(diǎn)，功率因數(shù)為1。光伏發(fā)電單元采用5.2規(guī)定的計(jì)算模型，其中所需參數(shù)取為附錄A.1的推薦值。Ikqmin[KLvrt(0.9U(1)k),Kqlim] (A.1)1.5*(0.90.576)0.486K2K2I2i kq

Ikp

,/

]……………(A.2)光伏發(fā)電單元電流參考值為：I

I2

1.120.4862I2ejarctan(Ikq/1.120.4862

0.987kq

……………(A.3)0.48620.9872e-j0.4581.1e-j0.458A.135kV220kV121315171820kV220kV4、、。01019 111019 11同步發(fā)電機(jī)G20kV 220kV261321120G723G4568917 23負(fù)荷變壓器18 2415 22220kV35kV12 25光伏發(fā)電站圖A.2算例拓?fù)?5kV220kV12A.3.2255條匯35kV匯集母線匯集線路#1光伏發(fā)電單元

25升壓站變壓器

12外部系統(tǒng)…38.5/230kV…匯集線路#5圖A.3接入220kV并網(wǎng)點(diǎn)12的光伏發(fā)電站拓?fù)?2、23、24、25、26150、100、100、100150MW5.2A.1SB1000UB20kV37kV230kV。A.2.116.2根據(jù)GB/T15544.1jUtjUt22Uc Zx6

(1)t22 min 1,22

Z11 j

22j

k22

…(A.4)10.2269*1.1260.5098 j22

Z22j

*00.5104式中：(1)表示第1次迭代的結(jié)果。1根據(jù)步驟Utj5.2mΔIktmΔIkt22經(jīng)節(jié)點(diǎn)22接入的光伏發(fā)電站的短路電流為：I2()i[Kt(.9U)k,KimSN/SB.5*(.9.)*.5.77(KS/(KS/S)2I2iN B kq0.15)20.08772I

kp22

min[

,P0/U(1)k]

…………(A.5)Ikt22(2)

0.087720.13982e-j0.56010.165e-j0.5601其故障分量ΔIkt22為：

k22 kt22 I (2)I I 0.165e-j0.5601k22 kt22

……(A.6)Ut10-3），每次迭代結(jié)果如下所示。表A.2平衡短路時(shí)光伏發(fā)電站電壓迭代值迭代次數(shù)\節(jié)點(diǎn)編號(hào)Ut22\p.u.Ut23\p.u.Ut24\p.u.Ut25\p.u.Ut26\p.u.10.51040.46120.46120.44000.441420.67250.69290.63740.71360.7697……90.62190.62110.58510.61850.6417100.62240.62170.58560.61970.6435110.62220.62140.58530.61910.6426I"cmax1ZIk ijkij

1.1126Z11

2.313 (A.7)kkjZk ZkjM

ktj

Z11 Z11j22A.2.116.3GB/T15544.1jU(1)tjU(1)t22U(1)t22

(1)10.2269*1.1261.0196 j22

Z22j

*00.7552 (A.8)U(1)tj5.3b）7U(1)t（10-3），每次迭代結(jié)果如下所示。表A.3不平衡短路時(shí)光伏發(fā)電站正序電壓迭代值迭代次數(shù)\節(jié)點(diǎn)編號(hào)U(1)t22\p.u.U(1)t23\p.u.U(1)t24\p.u.U(1)t25\p.u.U(1)t26\p.u.10.75520.73060.73060.72000.7207220.82830.85090.82020.85460.8678……50.80960.82730.80240.82170.819160.81020.82790.80290.82290.821370.81000.82770.80280.82250.8206I"

3 Z Ik2 |Z Z | |Z Z

ktj(2)11

jM

……………(A.9）3*1.1

3 26Z

(7)1.9431.0196 1.0196

j

kj 33目 次前言 II引言 III1范圍 1規(guī)性用件 1術(shù)、義符號(hào) 1語定義 13.21總要求 2計(jì)模型 3能元 3能站 5能站入統(tǒng) 5計(jì)方法 5般求 5衡路 6平短路 7附錄A（料）9能元 9能站入統(tǒng) 10光接系統(tǒng) 11I引 言GB/T15544GB/T15544-2023GB/T15544GB/TXXXXX——第1部分：風(fēng)力發(fā)電。目的在于規(guī)定適用于風(fēng)電場及接入系統(tǒng)短路電流計(jì)算方法?！?部分：光伏發(fā)電。目的在于規(guī)定適用于光伏電站及接入系統(tǒng)短路電流計(jì)算方法。3III新能源場站及接入系統(tǒng)短路電流計(jì)算第3部分：儲(chǔ)能電站范圍10（6）kV（GB/T15544.11GB/T34120電化學(xué)儲(chǔ)能系統(tǒng)儲(chǔ)能變流器技術(shù)規(guī)范GB/T42313電力儲(chǔ)能系統(tǒng)術(shù)語GB/TXXXXX.11GB/T15544.1、GB/T34120、GB/T42313界定的以及下列術(shù)語和定義適用于本文件。3.1.1儲(chǔ)能單元energystorageunit能夠獨(dú)立實(shí)現(xiàn)電能存儲(chǔ)、轉(zhuǎn)換及釋放的最小設(shè)備組合。注：儲(chǔ)能單元一般由電能存儲(chǔ)設(shè)備、儲(chǔ)能變流器、變壓器及附屬設(shè)施等構(gòu)成。[來源：GB/T42313-2023，3.1]3.1.2儲(chǔ)能單元變流器容量energystorageunitconvertercapacity（或。[來源：GB/T42313-2023，3.1，有修改]3.1.3交流故障類型ACfaulttype短路電流計(jì)算所需校核的故障類型。注：包括三相短路、單相接地短路、相間短路、兩相接地短路。3.1.4迭代法iterativemethod符號(hào)本文件中列出的公式計(jì)算時(shí)可采用有名值或相對值，采用有名值計(jì)算時(shí)，使用法定計(jì)量單位。字母1頂上加點(diǎn)表示復(fù)數(shù)，如Iref，如不加點(diǎn)則表示幅值。下列符號(hào)適用于本文件。儲(chǔ)能單元額定電流，單位為kA儲(chǔ)能單元額定電壓，單位為kV儲(chǔ)能單元變流器額定容量，系統(tǒng)標(biāo)稱電壓故障前儲(chǔ)能單元有功功率參考值，Pref以流入交流系統(tǒng)為正故障前儲(chǔ)能單元無功功率參考值故障后儲(chǔ)能單元端口各序電壓故障后儲(chǔ)能單元端口各序電流參考值故障后短路電流初始值故障后各序短路電流穩(wěn)態(tài)值短路電流峰值對稱開斷電流正、負(fù)、零序網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)阻抗矩陣中故障點(diǎn)的自阻抗正、負(fù)、零序網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)阻抗矩陣的第i行第j列元素（互阻抗）k采用迭代法時(shí)的迭代計(jì)算次數(shù)c電壓系數(shù)在第k次迭代計(jì)算中，第j臺(tái)儲(chǔ)能設(shè)備在故障前后的電流增量在第k次迭代計(jì)算中，第j臺(tái)儲(chǔ)能設(shè)備電壓除儲(chǔ)能設(shè)備外其余電源貢獻(xiàn)的故障點(diǎn)短路電流初始值全部儲(chǔ)能設(shè)備貢獻(xiàn)的故障點(diǎn)短路電流之和除儲(chǔ)能設(shè)備外其余電源貢獻(xiàn)的故障點(diǎn)各序短路電流穩(wěn)態(tài)值下列下角標(biāo)符號(hào)適用于本文件。BESSPCC(1)儲(chǔ)能單元或等值建模的儲(chǔ)能電站并網(wǎng)點(diǎn)正序(2)負(fù)序(0)零序(1,2,0)正、負(fù)、零序min取最小值max取最大值k1單相短路k2兩相不接地短路K2E兩相接地短路）GB/TXXXXX.1GB/T15544.121（a）1（b）（c）（d）：儲(chǔ)能電池 儲(chǔ)能變流器 單元升壓變LVHVLVHV PCCACDC（a）拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)PCC PCC PCC（b）正等電路 負(fù)等電路 （d）序電路

圖1典型儲(chǔ)能單元模型示意圖a）儲(chǔ)能單元放電狀態(tài)下，輸出短路電流按式(1)計(jì)算。IkBESS=Iref(1)式中：Iref1——故障后儲(chǔ)能單元正序電流參考值，由儲(chǔ)能單元低電壓穿越控制策略和并網(wǎng)點(diǎn)（PCC）正序電壓決定，宜通過廠家實(shí)測給出；缺失時(shí)可依據(jù)標(biāo)準(zhǔn)GBT34120，按式(2)計(jì)算。 I,

U U S N

1kPCC LI NIref P

……………(2) minrefI,I2minI2 ,I2jminI

,I ,U U

N

qref1

max

qref1

max

1kPCC L N 式中：

I qf

KLULUkPCCINUNSN——Pref——KL(1)——低電壓穿越正序無功電流系數(shù)，取值通常不小于1.6；3U(1)kPCC——故障后儲(chǔ)能單元并網(wǎng)點(diǎn)正序電壓，依據(jù)本文件第7.2條確定；UL——進(jìn)入低電壓穿越控制狀態(tài)的電壓閾值；UN——儲(chǔ)能單元額定電壓。b）儲(chǔ)能單元充電狀態(tài)下，輸出短路電流按式(3)計(jì)算，其中Pref以流入接入系統(tǒng)為正：

IN,

U1kBESS

ULI Iref

NP

………(3) max refI,IminI

,I

jminI

,I ,U U

N

qref1

max

qref1

max

1kBESS L N I f

KLULUPCINUN(4)(5)

IS=IS 4)式中：

IpBESS1

2ISS 5)1——儲(chǔ)能單元的平衡短路峰值電流系數(shù)，由設(shè)備廠家實(shí)測給出。(6)

IS=IS 6)短路電流負(fù)序分量按式（7）計(jì)算。I2kBESS

=U2kBESS (7)Z2kBESS式中：Z2kBESS——儲(chǔ)能單元負(fù)序等效阻抗，由設(shè)備廠家實(shí)測提供；U2kBESS——儲(chǔ)能單元負(fù)序電壓，計(jì)算方法由第6章給出。(8)ISISI2S 8)I1kBESS——儲(chǔ)能單元短路電流正序分量。短路電流峰值按式(9)計(jì)算。IpBESS2

2IS 9)式中：2——儲(chǔ)能單元不平衡短路峰值電流系數(shù)，由設(shè)備廠家實(shí)測給出。42Uk——故障點(diǎn)電壓；Ik——故障點(diǎn)電流；UkBESSj——第j組等值儲(chǔ)能單元的端口電壓；IkBESSj——第j組等值儲(chǔ)能單元的輸出電流，受其端口電壓UkPCCj控制；ZL——儲(chǔ)能電站匯流線路的等效阻抗；ZT——儲(chǔ)能電站升壓變阻抗；Zg——儲(chǔ)能電站外部電力網(wǎng)絡(luò)的節(jié)點(diǎn)阻抗矩陣。UUkPCC1ZLaZTaIkBESS1UkIkBESS-aUkPCC2ZLbZTbIkBESS2BESS-bSVG-bIkSVG1UkPCC3_Zg+圖2儲(chǔ)能電站接入的系統(tǒng)的等效電路（10）III

cUn

1Z

…………（10）3Zkk kG3Zk式中：Un——系統(tǒng)標(biāo)稱電壓；

ijZkjMZ

kBESSjc——電壓系數(shù)，參見GB/T15544.1；Zij——電網(wǎng)節(jié)點(diǎn)阻抗矩陣的第i行第j列元素；5Zk——故障點(diǎn)短路阻抗，即電網(wǎng)節(jié)點(diǎn)阻抗矩陣中故障點(diǎn)的自阻抗；M——系統(tǒng)內(nèi)儲(chǔ)能單元（或等值建模的儲(chǔ)能電站）總臺(tái)數(shù)；?IkBESSj——第j臺(tái)儲(chǔ)能單元在故障前后的電流增量，由迭代計(jì)算確定；IkG"——除儲(chǔ)能單元外其余等效電壓源設(shè)備貢獻(xiàn)的故障點(diǎn)短路電流初始值；IkBESSsum——全部儲(chǔ)能單元貢獻(xiàn)的故障點(diǎn)短路電流之和。GB/T15544.1a)單相接地短路（詳見6.3.1-6.3.2）（6.3.3）（6.3.4）式(1)c參照GB/T15544.1cmax；（）?IkBESSjn=0，令jΔIkBESSj(n)=0n——迭代計(jì)算次數(shù)；?IkBESSj(n)——第n次迭代中第j臺(tái)儲(chǔ)能單元的輸出電流增量，當(dāng)n>0時(shí)通過第n-1次迭代的步驟c)計(jì)算。njUkBESSj(n)。33ZkU nUkBESS033Zk

cUnZ

Z

n

………（11）式中：

kBESSj ij mM

kBESSmUkBESS0j——第j臺(tái)儲(chǔ)能單元故障前的端口電壓，由故障前潮流計(jì)算得到，在缺乏數(shù)據(jù)時(shí)可取值為cUn。IkBESSjnIkBESS0j5.2～5.5jUkBESSj(n)計(jì)算其故障輸出電流IkBESSjn，（12）n+IkBESSjnIkBESS0jIkBESSjn1=

…………………（12）IkBESSjn——第n次迭代中第j臺(tái)儲(chǔ)能單元故障后的輸出電流相量；IkBESS0j——第j臺(tái)儲(chǔ)能單元故障前的輸出電流相量，由故障前潮流計(jì)算得到；在缺乏數(shù)據(jù)時(shí)，可取值為儲(chǔ)能單元放電狀態(tài)下額定有功電流。UkBESSjn-UkBESSjn1n=0時(shí)認(rèn)=n1和ΔkBn。（10）Ik"。（13）Ik。II

1Z

I

……………（13）式中：

k

ijZkjMZ

kBESSj

kG kBESSsumIkG——除儲(chǔ)能設(shè)備外其余電源貢獻(xiàn)的故障點(diǎn)短路電流穩(wěn)態(tài)值按照GB/T15544.1規(guī)定的方法計(jì)算。6根據(jù)GB/T15544.1Ik"對于單相短路，采用迭代法計(jì)算儲(chǔ)能設(shè)備在故障前后的正序電流增量?I(1)kBESSj行：根據(jù)GB/T15544.1n=0j臺(tái)設(shè)備有ΔI(1)kBESSj(n)=0（14）njU(1)kBESSj(n)。U1kBESSj

nU1kBESS0j

cUn

Z1ij

mM

I1kBESSm

n （14）33Z33Z1iiZ2iiZ0iiZ1ii,Z2ii,Z0ii——各序網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)阻抗矩陣的自阻抗（復(fù)阻抗形式）；Z1ij——正序網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)阻抗矩陣的互阻抗。I1kBESSjnIkBESS0jjU(1)kBESSj(n)計(jì)算其正序電流I1kBESSjnI1kBESSjnIkBESS0jI1kBESSjn1=

………………（15）U1kBESSjn-U1kBESSjn1n=0nn1）和Δ1kBSn。1）I,2,0k。3Z1iiZ2ii3Z1iiZ2iiZ0ii

cUn

1

1ij

I1kBESSj

……………（16）Z1iiZ2iiZ0iijM（17）I1,2,0k

I1,2,0kG

1Z1iiZ2iiZ0ii

jM

1ij

I1kBESSj

…（17）式中：I(1,2,0)kG——除儲(chǔ)能設(shè)備外其余電源貢獻(xiàn)的故障點(diǎn)正、負(fù)、零序短路電流穩(wěn)態(tài)值根據(jù)GB/T15544.1規(guī)定的方法計(jì)算。GBT1544.I,2,0k3Z1iiZ3Z1iiZ2iiU1kBESSj

nU1kBESS0j

cUn

Z1ij

mM

I1kBESSm

n

………………（18）333Z1iiZ2iiI3Z1iiZ2ii

cUn

1

I1kBESSj

……（19）式（17）采用式（20）代替。

Z1iiZ2iijM7I1,2,0k

I1,2,0kG

1Z1iiZ2ii

jM

I1kBESSj

……（20）3（14）（21）3U1kBESSj

nU1kBESS0j

cUn

Z1ij

mM

1mj

I1kBESSm

n

…………（21）3Z1ii3Z1iiZ2iiZ0iiZ+Z2ii 0ii3Z1iicUnZ ZI 3Z1iicUnZ Z

……………（22）2ii02ii0iiZ+Z2ii 0ii

Z Z2iiZ0ii

jM

1kBESSj式（17）采用式（23）代替。

1ii

Z2ii

+Z0iiI1,2,0k

I1,2,0kG

1 Z Z

I1kBESSj

……（23）Z 2ii0ii

jM1ii

Z2ii

+Z0ii8儲(chǔ)能單元

附錄A（資料性）算例儲(chǔ)能單元ZL0.69/35kVZTZGf儲(chǔ)能單元交流側(cè)短路故障算例示意圖如圖儲(chǔ)能單元ZL0.69/35kVZTZGf圖A.1儲(chǔ)能單元并網(wǎng)點(diǎn)近區(qū)故障示意圖障前工況為2M，0a1.05）ISqe1)：Iref1

PrefjQrefI,NSNN

U1kPCCUL

(4)minrefI,I2minI2 ,I2jminI

,I ,U U SN

N

qref1

max

qref1

max

1kPCC L其中：

Iqref

KLULUkPCCINUN

(5)KL(1)——低電壓穿越控制的無功電流系數(shù)，本例取值1.6；Imax——儲(chǔ)能單元最大輸出電流允許值，本例中取值1.1p.u.；U1kPCC——儲(chǔ)能單元并網(wǎng)點(diǎn)正序電壓，本例中計(jì)算值為0.4p.u.。IN——儲(chǔ)能單元變流器的額定電流，本例中取值為；0.057kAUL——進(jìn)入低電壓穿越控制狀態(tài)的電壓閾值，本例取值為0.85p.u.；計(jì)算過程：Ikq=KLvrt(0.85-U1kPCC)IN=1.6×(0.85-0.4)×0.057kA=0.041kA0.722I=minPrefI,I2minI

,I2=

×0.057=0.047kASkd SN

N

qref1

max9IkBESS==1.1×IN=0.063kA儲(chǔ)能電站接入系統(tǒng)265A.2A.1220kV50.5p.u.BESS5BESS5BESS1BESS2BESS3BESS4圖A.2典型儲(chǔ)能電站接入系統(tǒng)計(jì)算算例