【文献综述】电力系统短路电流计算方法

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1、毕业设计（论文）文献综述毕业设计（论文）题目复杂电网的短路电流计算文献综述题目电力系统短路电流计算方法系自动控制系专业电气工程与自动化姓名班级学号指导教师电力系统短路电流计算方法前言短路电流计算是电气设计中最基本的计算之一，是电气设备选择、电气保护整定计算的基础。在电力系统和电气设备的设计和运行中，短路电流计算是解决一系列技术问题所不可缺少的基本计算，是接线方案比较、电气设备选择、继电保护计算与整定的基础。通常，电力系统处于正常运行状态，电流、电压、频率等电气参数均在允许范围内。实践证明，电力系统在运行中，由于某种原因有可能发生故

2、障。其中短路就是常见的一种故障，对电力系统的正常运行威胁很大。一旦发生短路，将流过较正常运行方式大得多的短路电流，使系统中各节点的电压降低，因此负荷的正常工作将受到影响。很大的短路电流对电气设备的各组成部分有很大的危害，当短路电流通过时，产生机械和热效应超过设备本身的机械和热稳定性时，就使设备受到损坏。电力系统的短路故障会导致系统稳定性的破坏，使系统解裂，造成大面积的停电事故，如2003年美加大停电就是一个典型的例子。在不对称短路情况下，零序电流分量产生的磁场往往造成对邻近通讯线路的严重干扰。考虑到短路电流对电力系统运行的严重危害

3、性，所以在电力系统的设计运行中要进行一系列短路计算，以求出在给定系统参数和接线情况下，各种短路故障通过系统各部分的短路电流及各节点的电压。因此说短路电流的计算分析是电力系统电气设备选择及设计、继电保护的合理配置及定值整定和运行方式分析等问题的重要依据。近年来，短路电流计算大致沿着三个方向发展：第一个发展方向是基于传统对称分量和序网概念的基础上继续前进，结合近年来出现的新技术，为了解决电力系统发展中出现的一些新问题而对原有的分析方法作进一步的研究和改进。近二十年来，基于对称分量原理的故障分析方法已经有了很大发展。具有代表性的有基于序

4、网概念的多端口网络分析法、补偿法。在这方面国内学者做了大量的研究工作，对变结构电力系统、有互感的电力系统、不对称电力系统，以及对跨线故障、断相加短路等复杂故障的短路电流计算进行了深入研究。第二个发展方向是在现代新思想、新技术蓬勃发展的背景下，将这些新思想、新技术应用到电力系统中，提出新的短路电流计算的分析方法。最具有代表性的是近几年，随着人工智能技术的兴起，出现了应用专家系统、人工神经网络计算短路电流的新方法。第三个发展方向是适应配电自动化技术的飞速发展，研究适合配电网特点的配电网短路电流计算方法。在这方面国外的研究工作开展得较早

5、，已取得了一些成果，而国内则尚处于探索起步阶段。在电力系统中，短路电流计算的基本方法是对称分量法。应用对称法分析三相电网不对称故障电流始于1918年，通过求解网络的正序、负序和零序分量，并对各序网进行变换即可求得网络每相的故障后电压和故障电流。对称分量法最大的优点在于对三个序网分别处理，因而具有简单、直观的特点，基于这种方法的短路分析在过去几十年中一直得到普遍应用。在基于对称分量的分析方法中，又逐渐对原有的以节点阻抗矩阵为基础的分析方法进行改进，提出了基于节点导纳矩阵的分析方法，并综合应用了节点优化、压缩存储、稀疏技术等先进技术，

6、大大提高了计算速度，有效地减少了对计算机资源的需要量。在复杂故障的分析方面,进行了多种方法的尝试，如解边界条件方程式的方法，模拟复合序网的方法及采用多端口网络理论的方法等。由于短路会造成很大的危害，发生短路时要采取各种防护措施：1、根据具体环境选用适当的导线类型。通常要考虑到防湿、防热、防腐，避免绝缘层失效。2、要定期检查、更换线路。避免线路年久失修，绝缘层陈旧或受损，使线芯裸露。3、一旦发生过电流、过电压时，要及时检测线路绝缘强度，防止电线绝缘被击穿。4、安装、修理人员要谨慎作业，防止接错线路，或带电作业时造成人为碰线短路。主题

7、复杂电网的短路电流计算有多种方法，下面就根据短路电流计算的发展方向归纳几种常用的计算短路电流的方法。首先是基于传统对称分量和序网概念的基础上有所改进的短路电流计算方法。在电力系统中，最常用的计算不对称短路电流的方法是对称分量法[1]，它是将不对称的三相电流和电压各自分解为三组分别对称的分量，再利用线性电路的叠加原理，对这三组对称分量分别按对称三相电路进行求解，然后将其结果进行叠加。应用对称法分析三相电网不对称故障电流始于1918年，通过求解网络的正序、负序和零序分量，并对各序网进行变换即可求得网络每相的故障后电压和故障电流。对称分

8、量法最大的优点在于对三个序网分别处理，因而具有简单、直观的特点，基于这种方法的短路分析在过去几十年中一直得到普遍应用。在基于对称分量的分析方法中，又逐渐对原有的以节点阻抗矩阵为基础的分析方法进行改进，提出了基于节点导纳矩阵的分析方法，并综合应用了节