一种短路电流整定计算的仿真校核方法、装置及存储介质

1.本发明涉及继电保护技术领域，尤其涉及一种短路电流整定计算的仿真校核方法、装置及存储介质。


背景技术：

2.继电保护整定计算是继电保护各项工作中十分重要的一环。继电保护整定计算的基本任务就是针对被保护设备或元件确定保护整定方案，根据各元件的保护配合关系以及同一元件不同保护之间的协调配合关系，通过计算给出具体的定值，并列出定值清单。
3.风电、光伏发展初期在电网中的占比较小，对电网短路水平影响可忽略，因此电网定值整定计算通常不计新能源电流。新能源大规模化地集中接入电网后，传统短路电流计算精度下降，具体体现为：传统计算通常将新能源作为负荷或等效为发电机，过度简化导致计算精度差，短路电流难以用解析方法精确表达，难以满足保护整定要求；新能源并网使得故障后的电网各节点电压升高，改变了短路电流的分布，进而影响了定值对当前电网的适应性。
4.电力系统电磁暂态仿真是研究电力系统电磁暂态过程的重要技术手段，通过电磁暂态仿真可准确获取故障发生后电压、电流等电气量的时域曲线。为提高短路电流计算精度，保障电网安全稳定运行，研究如何利用电磁暂态仿真开展短路电流整定计算的仿真校核十分必要。


技术实现要素：

5.本发明提供了一种短路电流整定计算的仿真校核方法、装置及存储介质，解决了如何利用电磁暂态仿真来实现对短路电流整定计算的智能仿真校核的技术问题。
6.本发明第一方面提供一种短路电流整定计算的仿真校核方法，包括：
7.确定目标电力系统的短路电流整定计算模型及整定计算结果；所述整定计算结果基于所述短路电流整定计算模型与目标故障集进行相应的故障计算得到，所述整定计算结果包括所有保护安装处的支路电流三相相电流有效值与相位角度、支路电流序分量幅值和支路电流序分量相位角度；
8.通过电磁暂态仿真软件搭建与所述短路电流整定计算模型相同的仿真算例模型，根据所述仿真算例模型与所述目标故障集进行相应的故障计算，获得各所述保护安装处支路电流三相相电流的全量瞬时值；
9.根据全量瞬时值提取相应的支路电流故障分量瞬时值；
10.根据所述支路电流故障分量瞬时值，通过dft分解提取相应的支路电流工频故障分量的相量、支路电流工频故障分量的有效值和支路电流工频故障分量的相位角度；
11.根据所述支路电流工频故障分量的相量，通过正负零序变换提取相应的支路电流工频故障分量的序分量；
12.将所述支路电流工频故障分量的序分量、所述支路电流工频故障分量的有效值和
所述支路电流工频故障分量的相位角度作为电磁暂态仿真结果，计算所述电磁暂态仿真结果与所述整定计算结果的相对误差，获得所述整定计算结果的仿真校核结果。
13.根据本发明第一方面的一种能够实现的方式，所述根据全量瞬时值提取相应的支路电流故障分量瞬时值，包括：
14.将全量瞬时值送入延时元件，得到延时后的支路电流全量瞬时值；
15.将全量瞬时值和所述延时后的支路电流全量瞬时值送入选择器；所述选择器在故障标志位的值为1时选择所述延时后的支路电流全量瞬时值进行输出，在所述故障标志位的值为0时选择全量瞬时值进行输出；
16.将全量瞬时值和所述选择器的输出送入减法器，得到相应的支路电流故障分量瞬时值。
17.根据本发明第一方面的一种能够实现的方式，所述根据所述支路电流故障分量瞬时值，通过dft分解提取相应的支路电流工频故障分量的相量、支路电流工频故障分量的有效值和支路电流工频故障分量的相位角度，包括：
18.将所述支路电流故障分量瞬时值、同一支路所在母线电压对应的锁相角度及预置的谐波次数送入dft算法元件，得到对应谐波的幅值和相位弧度；
19.将对应谐波的幅值和相位弧度送入复数生成器，得到相应的支路电流工频故障分量的相量；
20.将所述dft算法元件输出的对应谐波的幅值和根号二分之一送入第一乘法器，得到支路电流工频故障分量的有效值；
21.将所述dft算法元件输出的对应谐波的相位弧度和180/π送入第二乘法器，得到支路电流工频故障分量的相位角度。
22.根据本发明第一方面的一种能够实现的方式，所述根据所述支路电流工频故障分量的相量，通过正负零序变换提取相应的支路电流工频故障分量的序分量，包括：
23.将a相的支路电流工频故障分量的相量和1∠0送入第一复数乘法器，将b相的支路电流工频故障分量的相量和1∠2π/3送入第二复数乘法器，将c相的支路电流工频故障分量的相量和1∠4π/3送入第三复数乘法器；
24.将所述第一复数乘法器、所述第二复数乘法器和所述第三复数乘法器输出的结果送入第一复数加法器；
25.将所述第一复数加法器输出的结果和3
×
sqrt(2)∠0送入第一复数除法器，得到支路电流工频故障分量的正序的相量；
26.将所述支路电流工频故障分量的正序的相量输入第一复数拆分器，得到支路电流工频故障分量的正序的幅值和相位弧度；
27.将支路电流工频故障分量的正序的相位弧度和180/π输入第三乘法器，得到支路电流工频故障分量的正序的相位角度；
28.将a相的支路电流工频故障分量的相量和1∠0送入第四复数乘法器，将b相的支路电流工频故障分量的相量和1∠4π/3送入第五复数乘法器，将c相的支路电流工频故障分量的相量和1∠2π/3送入第六复数乘法器；
29.将所述第四复数乘法器、所述第五复数乘法器和所述第六复数乘法器输出的结果送入第二复数加法器；
30.将所述第二复数加法器输出的结果和3
×
sqrt(2)∠0送入第二复数除法器，得到支路电流工频故障分量的负序的相量；
31.将所述支路电流工频故障分量的负序的相量输入第二复数拆分器，得到支路电流工频故障分量的负序的幅值和相位弧度；
32.将所述支路电流工频故障分量的负序的相位弧度和180/π输入第四乘法器，得到支路电流工频故障分量的负序的相位角度；
33.将a相的支路电流工频故障分量的相量和1∠0送入第七复数乘法器，将b相的支路电流工频故障分量的相量和1∠0送入第八复数乘法器，将c相的支路电流工频故障分量的相量和1∠0送入第九复数乘法器；
34.将所述第七复数乘法器、所述第八复数乘法器和所述第九复数乘法器输出的结果送入第三复数加法器；
35.将所述第三复数加法器输出的结果和3
×
sqrt(2)∠0送入第三复数除法器，得到支路电流工频故障分量的零序的相量；
36.将所述支路电流工频故障分量的零序的相量输入第三复数拆分器，得到支路电流工频故障分量的零序的幅值和相位弧度；
37.将所述支路电流工频故障分量的零序的相位弧度和180/π输入第五乘法器，得到支路电流工频故障分量的零序的相位角度。
38.根据本发明第一方面的一种能够实现的方式，所述计算所述电磁暂态仿真结果与所述整定计算结果的相对误差，包括：
39.计算故障后不同采样时刻的所述电磁暂态仿真结果中支路电流工频故障分量的序分量的幅值和所述整定计算结果中支路电流序分量幅值之间的相对误差，得到第一相对误差计算结果；
40.计算故障后不同采样时刻的所述电磁暂态仿真结果中支路电流工频故障分量的序分量的相位角度和所述整定计算结果中支路电流序分量相位角度之间的相对误差，得到第二相对误差计算结果；
41.计算故障后不同采样时刻的所述电磁暂态仿真结果中支路电流工频故障分量的有效值和相应相的相电流有效值之间的相对误差，得到第三相对误差计算结果；
42.计算故障后不同采样时刻的所述电磁暂态仿真结果中支路电流工频故障分量的相位角度和所述整定计算结果中相应相的相电流相位角度之间的相对误差，得到第四相对误差计算结果。
43.根据本发明第一方面的一种能够实现的方式，所述不同采样时刻根据故障持续时间进行设置。
44.根据本发明第一方面的一种能够实现的方式，所述电磁暂态仿真结果与所述整定计算结果的相对误差按照下式计算：
[0045][0046]
式中，res(t)表示采样时刻t时的所述电磁暂态仿真结果与所述整定计算结果关于参数s的相对误差，s1(t)为采样时刻t时的所述电磁暂态仿真结果中的参数s的值，s2为所述整定计算结果中的参数s的值。
[0047]
本发明第二方面提供一种短路电流整定计算的仿真校核装置，包括：
[0048]
确定模块，用于确定目标电力系统的短路电流整定计算模型及整定计算结果；所述整定计算结果基于所述短路电流整定计算模型与目标故障集进行相应的故障计算得到，所述整定计算结果包括所有保护安装处的支路电流三相相电流有效值与相位角度、支路电流序分量幅值和支路电流序分量相位角度；
[0049]
仿真模块，用于通过电磁暂态仿真软件搭建与所述短路电流整定计算模型相同的仿真算例模型，根据所述仿真算例模型与所述目标故障集进行相应的故障计算，获得各所述保护安装处支路电流三相相电流的全量瞬时值；
[0050]
第一提取模块，用于根据全量瞬时值提取相应的支路电流故障分量瞬时值；
[0051]
第二提取模块，用于根据所述支路电流故障分量瞬时值，通过dft分解提取相应的支路电流工频故障分量的相量、支路电流工频故障分量的有效值和支路电流工频故障分量的相位角度；
[0052]
第三提取模块，用于根据所述支路电流工频故障分量的相量，通过正负零序变换提取相应的支路电流工频故障分量的序分量；
[0053]
校核模块，用于将所述支路电流工频故障分量的序分量、所述支路电流工频故障分量的有效值和所述支路电流工频故障分量的相位角度作为电磁暂态仿真结果，计算所述电磁暂态仿真结果与所述整定计算结果的相对误差，获得所述整定计算结果的仿真校核结果。
[0054]
根据本发明第二方面的一种能够实现的方式，所述第一提取模块包括：
[0055]
第一处理单元，用于将全量瞬时值送入延时元件，得到延时后的支路电流全量瞬时值；
[0056]
第二处理单元，用于将全量瞬时值和所述延时后的支路电流全量瞬时值送入选择器；所述选择器在故障标志位的值为1时选择所述延时后的支路电流全量瞬时值进行输出，在所述故障标志位的值为0时选择全量瞬时值进行输出；
[0057]
第三处理单元，用于将全量瞬时值和所述选择器的输出送入减法器，得到相应的支路电流故障分量瞬时值。
[0058]
根据本发明第二方面的一种能够实现的方式，所述第二提取模块包括：
[0059]
第四处理单元，用于将所述支路电流故障分量瞬时值、同一支路所在母线电压对应的锁相角度及预置的谐波次数送入dft算法元件，得到对应谐波的幅值和相位弧度；
[0060]
第五处理单元，用于将对应谐波的幅值和相位弧度送入复数生成器，得到相应的支路电流工频故障分量的相量；
[0061]
第六处理单元，用于将所述dft算法元件输出的对应谐波的幅值和根号二分之一送入第一乘法器，得到支路电流工频故障分量的有效值；
[0062]
第七处理单元，用于将所述dft算法元件输出的对应谐波的相位弧度和180/π送入第二乘法器，得到支路电流工频故障分量的相位角度。
[0063]
根据本发明第二方面的一种能够实现的方式，所述第三提取模块包括：
[0064]
第八处理单元，用于将a相的支路电流工频故障分量的相量和1∠0送入第一复数乘法器，将b相的支路电流工频故障分量的相量和1∠2π/3送入第二复数乘法器，将c相的支路电流工频故障分量的相量和1∠4π/3送入第三复数乘法器；
[0065]
第九处理单元，用于将所述第一复数乘法器、所述第二复数乘法器和所述第三复数乘法器输出的结果送入第一复数加法器；
[0066]
第十处理单元，用于将所述第一复数加法器输出的结果和3
×
sqrt(2)∠0送入第一复数除法器，得到支路电流工频故障分量的正序的相量；
[0067]
第十一处理单元，用于将所述支路电流工频故障分量的正序的相量输入第一复数拆分器，得到支路电流工频故障分量的正序的幅值和相位弧度；
[0068]
第十二处理单元，用于将支路电流工频故障分量的正序的相位弧度和180/π输入第三乘法器，得到支路电流工频故障分量的正序的相位角度；
[0069]
第十三处理单元，用于将a相的支路电流工频故障分量的相量和1∠0送入第四复数乘法器，将b相的支路电流工频故障分量的相量和1∠4π/3送入第五复数乘法器，将c相的支路电流工频故障分量的相量和1∠2π/3送入第六复数乘法器；
[0070]
第十四处理单元，用于将所述第四复数乘法器、所述第五复数乘法器和所述第六复数乘法器输出的结果送入第二复数加法器；
[0071]
第十五处理单元，用于将所述第二复数加法器输出的结果和3
×
sqrt(2)∠0送入第二复数除法器，得到支路电流工频故障分量的负序的相量；
[0072]
第十六处理单元，用于将所述支路电流工频故障分量的负序的相量输入第二复数拆分器，得到支路电流工频故障分量的负序的幅值和相位弧度；
[0073]
第十七处理单元，用于将所述支路电流工频故障分量的负序的相位弧度和180/π输入第四乘法器，得到支路电流工频故障分量的负序的相位角度；
[0074]
第十八处理单元，用于将a相的支路电流工频故障分量的相量和1∠0送入第七复数乘法器，将b相的支路电流工频故障分量的相量和1∠0送入第八复数乘法器，将c相的支路电流工频故障分量的相量和1∠0送入第九复数乘法器；
[0075]
第十九处理单元，用于将所述第七复数乘法器、所述第八复数乘法器和所述第九复数乘法器输出的结果送入第三复数加法器；
[0076]
第二十处理单元，用于将所述第三复数加法器输出的结果和3
×
sqrt(2)∠0送入第三复数除法器，得到支路电流工频故障分量的零序的相量；
[0077]
第二十一处理单元，用于将所述支路电流工频故障分量的零序的相量输入第三复数拆分器，得到支路电流工频故障分量的零序的幅值和相位弧度；
[0078]
第二十二处理单元，用于将所述支路电流工频故障分量的零序的相位弧度和180/π输入第五乘法器，得到支路电流工频故障分量的零序的相位角度。
[0079]
根据本发明第二方面的一种能够实现的方式，所述校核模块包括：
[0080]
第一计算单元，用于计算故障后不同采样时刻的所述电磁暂态仿真结果中支路电流工频故障分量的序分量的幅值和所述整定计算结果中支路电流序分量幅值之间的相对误差，得到第一相对误差计算结果；
[0081]
第二计算单元，用于计算故障后不同采样时刻的所述电磁暂态仿真结果中支路电流工频故障分量的序分量的相位角度和所述整定计算结果中支路电流序分量相位角度之间的相对误差，得到第二相对误差计算结果；
[0082]
第三计算单元，用于计算故障后不同采样时刻的所述电磁暂态仿真结果中支路电流工频故障分量的有效值和相应相的相电流有效值之间的相对误差，得到第三相对误差计
算结果；
[0083]
第四计算单元，用于计算故障后不同采样时刻的所述电磁暂态仿真结果中支路电流工频故障分量的相位角度和所述整定计算结果中相应相的相电流相位角度之间的相对误差，得到第四相对误差计算结果。
[0084]
根据本发明第二方面的一种能够实现的方式，所述不同采样时刻根据故障持续时间进行设置。
[0085]
根据本发明第二方面的一种能够实现的方式，所述电磁暂态仿真结果与所述整定计算结果的相对误差按照下式计算：
[0086][0087]
式中，res(t)表示采样时刻t时的所述电磁暂态仿真结果与所述整定计算结果关于参数s的相对误差，s1(t)为采样时刻t时的所述电磁暂态仿真结果中的参数s的值，s2为采样时刻t时的所述整定计算结果中的参数s的值。
[0088]
本发明第三方面提供了一种短路电流整定计算的仿真校核装置，包括：
[0089]
存储器，用于存储指令；其中，所述指令用于实现如上任意一项能够实现的方式所述的短路电流整定计算的仿真校核方法；
[0090]
处理器，用于执行所述存储器中的指令。
[0091]
本发明第四方面一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如上任意一项能够实现的方式所述的短路电流整定计算的仿真校核方法。
[0092]
从以上技术方案可以看出，本发明具有以下优点：
[0093]
本发明确定目标电力系统的短路电流整定计算模型及整定计算结果，通过电磁暂态仿真软件搭建与短路电流整定计算模型相同的仿真算例模型，根据所述仿真算例模型与所述目标故障集进行相应的故障计算，获得各所述保护安装处支路电流三相相电流的全量瞬时值；根据全量瞬时值提取相应的支路电流故障分量瞬时值；根据所述支路电流故障分量瞬时值，通过dft分解提取相应的支路电流工频故障分量的相量、支路电流工频故障分量的有效值和支路电流工频故障分量的相位角度；根据所述支路电流工频故障分量的相量，通过正负零序变换提取相应的支路电流工频故障分量的序分量；将所述支路电流工频故障分量的序分量、所述支路电流工频故障分量的有效值和所述支路电流工频故障分量的相位角度作为电磁暂态仿真结果，计算所述电磁暂态仿真结果与所述整定计算结果的相对误差，获得所述整定计算结果的仿真校核结果；本发明实现了对短路电流整定计算的仿真校核；本发明利用电磁暂态仿真技术，可精确计算含新能源的电力系统短路电流瞬时值，将短路电流瞬时值进行算法提取后作为校核基准，可提高校核结果的准确性，具有准确性高的优点；本发明方法实现简单，既可以在实时仿真软件上实现，也可以在非实时仿真软件上实现，不仅适用于传统电力系统的短路电流整定计算的仿真校核，也可以适用于含新能源的新型电力系统的短路电流整定计算的仿真校核，具有使用灵活、适用性强的优点。
附图说明
[0094]
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现
有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。
[0095]
图1为本发明一个可选实施例提供的一种短路电流整定计算的仿真校核方法的流程图；
[0096]
图2为本发明一个可选实施例提供的根据某一保护安装处a相支路电流全量瞬时值提取相应的支路电流故障分量瞬时值的逻辑示意图；
[0097]
图3为本发明一个可选实施例提供的故障标志位生成逻辑示意图；
[0098]
图4为本发明一个可选实施例提供的以某一保护安装处a相支路电流为例的支路电流工频故障分量提取逻辑示意图；
[0099]
图5为本发明一个可选实施例提供的以某一保护安装处三相支路电流为例的支路电流工频故障分量的序分量提取逻辑示意图
[0100]
图6为某一直驱风电场送出系统典型算例主接线图；
[0101]
图7为本发明一个可选实施例提供的一种短路电流整定计算的仿真校核装置的结构连接框图。
[0102]
附图标记：
[0103]
01-比较器；02-上升沿边沿检测器；03-第一上升沿单稳触发器；04-逻辑与门；05-第二上升沿单稳触发器；06-下降沿单稳触发器；1-延时元件；2-选择器；3-减法器；4-dft算法元件；5-第一乘法器；6-第二乘法器；7-复数生成器；8-第一复数乘法器；9-第二复数乘法器；10-第三复数乘法器；11-第一复数加法器；12-第一复数除法器；13-第一复数拆分器；14-第三乘法器；15-第四复数乘法器；16-第五复数乘法器；17-第六复数乘法器；18-第二复数加法器；19-第二复数除法器；20-第二复数拆分器；21-第四乘法器；22-第七复数乘法器；23-第八复数乘法器；24-第九复数乘法器；25-第三复数加法器；26-第三复数除法器；27-第三复数拆分器；28-第五乘法器；100-确定模块；200-仿真模块；300-第一提取模块；400-第二提取模块；500-第三提取模块；600-校核模块。
具体实施方式
[0104]
本发明实施例提供了一种短路电流整定计算的仿真校核方法、装置及存储介质，用于解决如何利用电磁暂态仿真来实现对短路电流整定计算的智能仿真校核的技术问题。
[0105]
为使得本发明的发明目的、特征、优点能够更加的明显和易懂，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，下面所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而非全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
[0106]
本发明提供了一种短路电流整定计算的仿真校核方法。
[0107]
请参阅图1，图1示出了本发明实施例提供的一种短路电流整定计算的仿真校核方法的流程图。
[0108]
本发明实施例提供的一种短路电流整定计算的仿真校核方法，包括步骤s1-s6。
[0109]
步骤s1，确定目标电力系统的短路电流整定计算模型及整定计算结果；所述整定
计算结果基于所述短路电流整定计算模型与目标故障集进行相应的故障计算得到，所述整定计算结果包括所有保护安装处的支路电流三相相电流有效值与相位角度、支路电流序分量幅值和支路电流序分量相位角度。
[0110]
其中，目标电力系统为需要进行短路电流整定计算的仿真校核对应的电力系统。进行前期准备工作时，可以在整定计算软件中搭建目标电力系统的短路电流整定计算模型，根据整定计算目的，设置该目标故障集，进而根据目标故障集，依次进行故障计算，得到不同采样时刻所有保护安装处的支路电流三相相电流有效值与相位角度、支路电流序分量幅值和支路电流序分量相位角度。
[0111]
步骤s2，通过电磁暂态仿真软件搭建与所述短路电流整定计算模型相同的仿真算例模型，根据所述仿真算例模型与所述目标故障集进行相应的故障计算，获得各所述保护安装处支路电流三相相电流的全量瞬时值。
[0112]
作为具体的实施方式，在电磁暂态仿真软件中搭建与所述短路电流整定计算模型相同的仿真算例模型。其中，新能源场站、常规电源等设备采用精确的仿真建模技术，其故障外特性与现场实际保持一致。在电磁暂态仿真软件中触发与整定计算软件中同样的故障，即进行与所述目标故障集对应的故障计算，以得到各所述保护安装处支路电流三相相电流的全量瞬时值。
[0113]
步骤s3，根据全量瞬时值提取相应的支路电流故障分量瞬时值。
[0114]
在一种能够实现的方式中，根据全量瞬时值提取相应的支路电流故障分量瞬时值，包括：
[0115]
将全量瞬时值送入延时元件1，得到延时后的支路电流全量瞬时值；
[0116]
将全量瞬时值和所述延时后的支路电流全量瞬时值送入选择器2；所述选择器2在故障标志位的值为1时选择所述延时后的支路电流全量瞬时值进行输出，在所述故障标志位的值为0时选择全量瞬时值进行输出；
[0117]
将全量瞬时值和所述选择器2的输出送入减法器3，得到相应的支路电流故障分量瞬时值。
[0118]
以某一保护安装处a相支路电流为例，根据a相的支路电流全量瞬时值提取相应的支路电流故障分量瞬时值的逻辑示意图如图2所示。图2中，cb1a为某一保护安装处a相支路电流全量瞬时值。延时元件1的延迟时间为故障持续时间。cb1adelay为经过延时元件1以后的支路电流全量瞬时值。fltsig为故障标志位，当发生故障时，其值为1；当不发生故障时，其值为0。cb1adelta为支路电流故障分量瞬时值。图2所示的逻辑为：
[0119]
(1)当不发生故障时，支路电流故障分量瞬时值为0；
[0120]
(2)当发生故障时，将支路电流全量瞬时值与支路电流全量瞬时值延时该延迟时间后的值相减得到支路电流故障分量瞬时值。
[0121]
本发明实施例中，实现了支路电流故障分量瞬时值的便捷性提取。
[0122]
故障标志位生成逻辑示意图如图3所示，各器件的功能如下。
[0123]
(1)比较器01用于判断母线a相电压是否从负值经过零值变为正值，再经过上升沿边沿检测器02后，得到母线a相电压正向过零(从负值经过零值变为正值)时刻的脉冲信号。
[0124]
(2)第一上升沿单稳触发器03用于将故障触发脉冲按钮生成的脉冲触发信号展宽为时间t1的电平信号；t1时间通常为20ms。
[0125]
(3)逻辑与门04用于将上升沿边沿检测器02输出的脉冲信号和第一上升沿单稳触发器03输出的电平信号做“与逻辑”运算。其物理含义为：捕捉故障触发脉冲按钮生成的脉冲触发信号开始时刻之后的最近1个母线a相电压正向过零时刻作为故障标志位参考时刻。
[0126]
(4)第二上升沿单稳触发器05用于确定故障触发时刻，对应的t2表示在母线a相电压正向过零时刻之后t2秒触发故障，即：在母线a相电压正向过零时刻之后t2秒故障标志位fltsig开始为1。
[0127]
(5)下降沿单稳触发器06用于确定故障持续时间，对应的t3即为故障持续时间；其物理含义为：在母线a相电压正向过零时刻之后t2秒故障标志位fltsig开始为1，随后持续t3秒后，故障标志位fltsig变为0。
[0128]
步骤s4，根据所述支路电流故障分量瞬时值，通过dft分解提取相应的支路电流工频故障分量的相量、支路电流工频故障分量的有效值和支路电流工频故障分量的相位角度。
[0129]
在一种能够实现的方式中，所述根据所述支路电流故障分量瞬时值，通过dft分解提取相应的支路电流工频故障分量的相量、支路电流工频故障分量的有效值和支路电流工频故障分量的相位角度，包括：
[0130]
将所述支路电流故障分量瞬时值、同一支路所在母线电压对应的锁相角度及预置的谐波次数送入dft算法元件4，得到对应谐波的幅值和相位弧度；
[0131]
将对应谐波的幅值和相位弧度送入复数生成器7，得到相应的支路电流工频故障分量的相量；
[0132]
将所述dft算法元件4输出的对应谐波的幅值和根号二分之一送入第一乘法器5，得到支路电流工频故障分量的有效值；
[0133]
将所述dft算法元件4输出的对应谐波的相位弧度和180/π送入第二乘法器6，得到支路电流工频故障分量的相位角度。
[0134]
以某一保护安装处a相支路电流为例，支路电流工频故障分量提取逻辑示意图如图4所示。图4中，cb1adelta为支路电流故障分量瞬时值。phibus为该支路所在母线电压对应的锁相角度。dpt算法根据输入的支路电流故障分量瞬时值、锁相角度、谐波次数(hn＝1表示基波)，得到对应谐波的幅值mag和相位角度phi(弧度形式)。将幅值mag乘以根号二分之一(即1/sqrt(2))，得到支路电流工频故障分量的有效值cb1adeltadmag。将phi乘以180/π，得到支路电流工频故障分量的角度cb1adeltadpha。将mag和phi经过复数生成器7后可得到相量cb1adeltad。其中：cb1adeltad的幅值为mag，cb1adeltad的相位角度为phi。
[0135]
图4的逻辑总结如下：将支路电流故障分量进行dft分解，取基波频率(50hz)分量即可得到支路电流工频故障分量的幅值和相位角度。
[0136]
本发明实施例中，实现了支路电流工频故障分量的相量、支路电流工频故障分量的有效值和支路电流工频故障分量的相位角度的便捷性提取。
[0137]
步骤s5，根据所述支路电流工频故障分量的相量，通过正负零序变换提取相应的支路电流工频故障分量的序分量。
[0138]
在一种能够实现的方式中，所述根据所述支路电流工频故障分量的相量，通过正负零序变换提取相应的支路电流工频故障分量的序分量，包括：
[0139]
将a相的支路电流工频故障分量的相量和1∠0送入第一复数乘法器8，将b相的支
路电流工频故障分量的相量和1∠2π/3送入第二复数乘法器9，将c相的支路电流工频故障分量的相量和1∠4π/3送入第三复数乘法器10；
[0140]
将所述第一复数乘法器8、所述第二复数乘法器9和所述第三复数乘法器10输出的结果送入第一复数加法器11；
[0141]
将所述第一复数加法器11输出的结果和3
×
sqrt(2)∠0送入第一复数除法器12，得到支路电流工频故障分量的正序的相量；
[0142]
将所述支路电流工频故障分量的正序的相量输入第一复数拆分器13，得到支路电流工频故障分量的正序的幅值和相位弧度；
[0143]
将支路电流工频故障分量的正序的相位弧度和180/π输入第三乘法器14，得到支路电流工频故障分量的正序的相位角度；
[0144]
将a相的支路电流工频故障分量的相量和1∠0送入第四复数乘法器15，将b相的支路电流工频故障分量的相量和1∠4π/3送入第五复数乘法器16，将c相的支路电流工频故障分量的相量和1∠2π/3送入第六复数乘法器17；
[0145]
将所述第四复数乘法器15、所述第五复数乘法器16和所述第六复数乘法器17输出的结果送入第二复数加法器18；
[0146]
将所述第二复数加法器18输出的结果和3
×
sqrt(2)∠0送入第二复数除法器19，得到支路电流工频故障分量的负序的相量；
[0147]
将所述支路电流工频故障分量的负序的相量输入第二复数拆分器20，得到支路电流工频故障分量的负序的幅值和相位弧度；
[0148]
将所述支路电流工频故障分量的负序的相位弧度和180/π输入第四乘法器21，得到支路电流工频故障分量的负序的相位角度；
[0149]
将a相的支路电流工频故障分量的相量和1∠0送入第七复数乘法器22，将b相的支路电流工频故障分量的相量和1∠0送入第八复数乘法器23，将c相的支路电流工频故障分量的相量和1∠0送入第九复数乘法器24；
[0150]
将所述第七复数乘法器22、所述第八复数乘法器23和所述第九复数乘法器24输出的结果送入第三复数加法器25；
[0151]
将所述第三复数加法器25输出的结果和3
×
sqrt(2)∠0送入第三复数除法器26，得到支路电流工频故障分量的零序的相量；
[0152]
将所述支路电流工频故障分量的零序的相量输入第三复数拆分器27，得到支路电流工频故障分量的零序的幅值和相位弧度；
[0153]
将所述支路电流工频故障分量的零序的相位弧度和180/π输入第五乘法器28，得到支路电流工频故障分量的零序的相位角度。
[0154]
其中，sqrt表示根号。
[0155]
以某一保护安装处三相支路电流为例，支路电流工频故障分量的序分量提取逻辑示意图如图5所示。
[0156]
图5中，cb1adeltad、cb1bdeltad、cb1cdeltad分别为三相支路电流工频故障分量的相量。i1bus1deltad、i2bus1deltad、i0bus1deltad分别为三相支路电流工频故障分量的正序、负序、零序分量的相量。i1bus1deltadmag、i2bus1deltadmag、i0bus1deltadmag分别为三相支路电流工频故障分量的正序、负序、零序分量的幅值；i1bus1deltadphi、
i2bus1deltadphi、i0bus1deltadphi分别为三相支路电流工频故障分量的正序、负序、零序分量的相位角度。
[0157]
图5的逻辑总结如下：将支路电流工频故障分量的相量进行正负零序变换，即可得到支路电流工频故障分量的序分量。
[0158]
本发明实施例中，实现了支路电流工频故障分量的序分量的便捷性提取。
[0159]
步骤s6，将所述支路电流工频故障分量的序分量、所述支路电流工频故障分量的有效值和所述支路电流工频故障分量的相位角度作为电磁暂态仿真结果，计算所述电磁暂态仿真结果与所述整定计算结果的相对误差，获得所述整定计算结果的仿真校核结果。
[0160]
在一种能够实现的方式中，所述计算所述电磁暂态仿真结果与所述整定计算结果的相对误差，包括：
[0161]
计算故障后不同采样时刻的所述电磁暂态仿真结果中支路电流工频故障分量的序分量的幅值和所述整定计算结果中支路电流序分量幅值之间的相对误差，得到第一相对误差计算结果；
[0162]
计算故障后不同采样时刻的所述电磁暂态仿真结果中支路电流工频故障分量的序分量的相位角度和所述整定计算结果中支路电流序分量相位角度之间的相对误差，得到第二相对误差计算结果；
[0163]
计算故障后不同采样时刻的所述电磁暂态仿真结果中支路电流工频故障分量的有效值和相应相的相电流有效值之间的相对误差，得到第三相对误差计算结果；
[0164]
计算故障后不同采样时刻的所述电磁暂态仿真结果中支路电流工频故障分量的相位角度和所述整定计算结果中相应相的相电流相位角度之间的相对误差，得到第四相对误差计算结果。
[0165]
在一种能够实现的方式中，所述不同采样时刻根据故障持续时间进行设置。例如，不同采样时刻分别为10ms、20ms、30ms、
……
、t，其中t为故障持续时间。
[0166]
在一种能够实现的方式中，所述电磁暂态仿真结果与所述整定计算结果的相对误差按照下式计算：
[0167][0168]
式中，res(t)表示采样时刻t时的所述电磁暂态仿真结果与所述整定计算结果关于参数s的相对误差，s1(t)为采样时刻t时的所述电磁暂态仿真结果中的参数s的值，s2为采样时刻t时的所述整定计算结果中的参数s的值。
[0169]
下面以某个电网实际场景为例进行举例说明。图6为某一直驱风电场送出系统典型算例主接线图。其中，靠近母线1的支路电流为cb1、靠近母线2的支路电流为cb2。
[0170]
根据本技术的方法，具体执行以下几个步骤。
[0171]
(1)在整定计算软件中搭建图6所示的被研究系统的整定计算模型。根据整定计算目的，设置故障集。下面以母线1a相接地，故障相电压跌落至0％为例进行故障计算，得到保护安装处支路电流三相相电流有效值与相位角度、支路电流序分量幅值与相位角度，如表1所示。
[0172]
表1：
[0173][0174][0175]
(2)在电磁暂态仿真软件中搭建与整定计算软件中模型相同的仿真算例模型。其中，新能源场站、常规电源等设备采用精确的仿真建模技术，其故障外特性与现场实际保持一致。
[0176]
(3)在电磁暂态仿真软件中触发与整定计算软件中同样的故障，故障持续400ms，得到保护安装处支路电流三相相电流的瞬时值(单位为ka)cb1a、cb1b、cb1c；cb2a、cb2b、cb2c；其中cb1a、cb1b、cb1c分别为靠近母线1的保护安装处支路电流a、b、c相电流的瞬时值，cb2a、cb2b、cb2c分别为靠近母线2的保护安装处支路电流a、b、c相电流的瞬时值。
[0177]
(4)在电磁暂态仿真软件中进行支路电流故障分量提取，得到支路电流故障分量(单位为ka)cb1adelta、cb1bdelta、cb1cdelta；cb2adelta、cb2bdelta、cb2cdelta；其中cb1adelta、cb1bdelta、cb1cdelta分别为支路电流cb1的a、b、c相的支路电流故障分量，cb2adelta、cb2bdelta、cb2cdelta分别为支路电流cb2的a、b、c相的支路电流故障分量。
[0178]
(5)在电磁暂态仿真软件中进行支路电流工频故障分量提取，得到支路电路工频故障分量幅值(单位为ka)cb1adeltamag、cb1bdeltamag、cb1cdeltamag；cb2adeltamag、cb2bdeltamag、cb2cdeltamag；以及得到支路电路工频故障分量相位角度cb1adeltaphi、cb1bdeltaphi、cb1cdeltaphi；cb2adeltaphi、cb2bdeltaphi、cb2cdeltaphi；
[0179]
其中，cb1adeltamag、cb1bdeltamag、cb1cdeltamag分别为支路电流cb1的a、b、c相的支路电流工频故障分量幅值，cb2adeltamag、cb2bdeltamag、cb2cdeltamag分别为支路电流cb2的a、b、c相的支路电流工频故障分量；cb1adeltaphi、cb1bdeltaphi、cb1cdeltaphi分别为支路电流cb1的a、b、c相的支路电流工频故障分量相位角度，cb2adeltaphi、cb2bdeltaphi、cb2cdeltaphi分别为支路电流cb2的a、b、c相的支路电流工频故障分量相位
角度。
[0180]
(6)在电磁暂态仿真软件中进行支路电流工频故障分量的序分量提取，得到支路电流工频故障分量的正序、负序、零序分量幅值(单位为ka)i1bus1deltadmag、i2bus1deltadmag、i0bus1deltadmag、i1bus2deltadmag、i2bus2deltadmag、i0bus2deltadma；以及得到支路电流工频故障分量的正序、负序、零序分量相位角度i1bus1deltadphi、i2bus1deltadphi、i0bus1deltadphi、i1bus2deltadphi、i2bus2deltadphi、i0bus2deltadphi；
[0181]
其中，i1bus1deltadmag、i2bus1deltadmag、i0bus1deltadmag分别为支路电流cb1的支路电流工频故障分量的正序、负序、零序分量幅值，i1bus2deltadmag、i2bus2deltadmag、i0bus2deltadma分别为支路电流cb2的支路电流工频故障分量的正序、负序、零序分量幅值，i1bus1deltadphi、i2bus1deltadphi、i0bus1deltadphi分别为支路电流cb1的支路电流工频故障分量的正序、负序、零序分量相位角度，i1bus2deltadphi、i2bus2deltadphi、i0bus2deltadphi分别为支路电流cb2的支路电流工频故障分量的正序、负序、零序分量相位角度。
[0182]
(7)定义相对误差＝100
×
abs(电磁暂态仿真结果-整定计算结果)/电磁暂态仿真结果，定义不同时刻t的数据为t＝10ms、20ms、30ms、
…
、400ms。分别计算不同时刻各保护安装处支路电流三相相电流有效值/相位角度、支路电流序分量幅值/相位角度的整定计算结果误差。
[0183]
表2给出了t＝380ms时刻的计算结果误差。
[0184]
表2：
[0185]
[0186][0187]
[0188]
本发明上述实施例，首先利用电磁暂态仿真精确计算含多类型电力电子设备的电力系统短路电流瞬时量，然后利用故障分量提取、工频分量提取、正负零序提取等算法，提取得到不同时刻支路电流的支路电流三相相电流有效值与相位角度、支路电流序分量幅值与相位角度，进而通过定义被校核量的相对误差，对短路电流整定计算结果进行电磁暂态仿真校核。该方法实现简单，既可以在实时仿真软件上实现，也可以在非实时仿真软件上实现，不仅适用于传统电力系统的短路电流整定计算的仿真校核，也可以适用于含新能源的新型电力系统的短路电流整定计算的仿真校核。
[0189]
本发明还提供了一种短路电流整定计算的仿真校核装置，该装置可用于执行本发明上述任一项实施例所述的短路电流整定计算的仿真校核方法。
[0190]
请参阅图7，图7示出了本发明实施例提供的一种短路电流整定计算的仿真校核装置的结构连接框图。
[0191]
本发明实施例提供的一种短路电流整定计算的仿真校核装置，包括：
[0192]
确定模块100，用于确定目标电力系统的短路电流整定计算模型及整定计算结果；所述整定计算结果基于所述短路电流整定计算模型与目标故障集进行相应的故障计算得到，所述整定计算结果包括所有保护安装处的支路电流三相相电流有效值与相位角度、支路电流序分量幅值和支路电流序分量相位角度；
[0193]
仿真模块200，用于通过电磁暂态仿真软件搭建与所述短路电流整定计算模型相同的仿真算例模型，根据所述仿真算例模型与所述目标故障集进行相应的故障计算，获得各所述保护安装处支路电流三相相电流的全量瞬时值；
[0194]
第一提取模块300，用于根据全量瞬时值提取相应的支路电流故障分量瞬时值；
[0195]
第二提取模块400，用于根据所述支路电流故障分量瞬时值，通过dft分解提取相应的支路电流工频故障分量的相量、支路电流工频故障分量的有效值和支路电流工频故障分量的相位角度；
[0196]
第三提取模块500，用于根据所述支路电流工频故障分量的相量，通过正负零序变换提取相应的支路电流工频故障分量的序分量；
[0197]
校核模块600，用于将所述支路电流工频故障分量的序分量、所述支路电流工频故障分量的有效值和所述支路电流工频故障分量的相位角度作为电磁暂态仿真结果，计算所述电磁暂态仿真结果与所述整定计算结果的相对误差，获得所述整定计算结果的仿真校核结果。
[0198]
在一种能够实现的方式中，所述第一提取模块300包括：
[0199]
第一处理单元，用于将全量瞬时值送入延时元件1，得到延时后的支路电流全量瞬时值；
[0200]
第二处理单元，用于将全量瞬时值和所述延时后的支路电流全量瞬时值送入选择器2；所述选择器2在故障标志位的值为1时选择所述延时后的支路电流全量瞬时值进行输出，在所述故障标志位的值为0时选择全量瞬时值进行输出；
[0201]
第三处理单元，用于将全量瞬时值和所述选择器2的输出送入减法器3，得到相应的支路电流故障分量瞬时值。
[0202]
在一种能够实现的方式中，所述第二提取模块400包括：
[0203]
第四处理单元，用于将所述支路电流故障分量瞬时值、同一支路所在母线电压对
应的锁相角度及预置的谐波次数送入dft算法元件4，得到对应谐波的幅值和相位弧度；
[0204]
第五处理单元，用于将对应谐波的幅值和相位弧度送入复数生成器7，得到相应的支路电流工频故障分量的相量；
[0205]
第六处理单元，用于将所述dft算法元件4输出的对应谐波的幅值和根号二分之一送入第一乘法器5，得到支路电流工频故障分量的有效值；
[0206]
第七处理单元，用于将所述dft算法元件4输出的对应谐波的相位弧度和180/π送入第二乘法器6，得到支路电流工频故障分量的相位角度。
[0207]
在一种能够实现的方式中，所述第三提取模块5005包括：
[0208]
第八处理单元，用于将a相的支路电流工频故障分量的相量和1∠0送入第一复数乘法器8，将b相的支路电流工频故障分量的相量和1∠2π/3送入第二复数乘法器9，将c相的支路电流工频故障分量的相量和1∠4π/3送入第三复数乘法器10；
[0209]
第九处理单元，用于将所述第一复数乘法器8、所述第二复数乘法器9和所述第三复数乘法器10输出的结果送入第一复数加法器11；
[0210]
第十处理单元，用于将所述第一复数加法器11输出的结果和3
×
sqrt(2)∠0送入第一复数除法器12，得到支路电流工频故障分量的正序的相量；
[0211]
第十一处理单元，用于将所述支路电流工频故障分量的正序的相量输入第一复数拆分器13，得到支路电流工频故障分量的正序的幅值和相位弧度；
[0212]
第十二处理单元，用于将支路电流工频故障分量的正序的相位弧度和180/π输入第三乘法器14，得到支路电流工频故障分量的正序的相位角度；
[0213]
第十三处理单元，用于将a相的支路电流工频故障分量的相量和1∠0送入第四复数乘法器15，将b相的支路电流工频故障分量的相量和1∠4π/3送入第五复数乘法器16，将c相的支路电流工频故障分量的相量和1∠2π/3送入第六复数乘法器17；
[0214]
第十四处理单元，用于将所述第四复数乘法器15、所述第五复数乘法器16和所述第六复数乘法器17输出的结果送入第二复数加法器18；
[0215]
第十五处理单元，用于将所述第二复数加法器18输出的结果和3
×
sqrt(2)∠0送入第二复数除法器19，得到支路电流工频故障分量的负序的相量；
[0216]
第十六处理单元，用于将所述支路电流工频故障分量的负序的相量输入第二复数拆分器20，得到支路电流工频故障分量的负序的幅值和相位弧度；
[0217]
第十七处理单元，用于将所述支路电流工频故障分量的负序的相位弧度和180/π输入第四乘法器21，得到支路电流工频故障分量的负序的相位角度；
[0218]
第十八处理单元，用于将a相的支路电流工频故障分量的相量和1∠0送入第七复数乘法器22，将b相的支路电流工频故障分量的相量和1∠0送入第八复数乘法器23，将c相的支路电流工频故障分量的相量和1∠0送入第九复数乘法器24；
[0219]
第十九处理单元，用于将所述第七复数乘法器22、所述第八复数乘法器23和所述第九复数乘法器24输出的结果送入第三复数加法器25；
[0220]
第二十处理单元，用于将所述第三复数加法器25输出的结果和3
×
sqrt(2)∠0送入第三复数除法器26，得到支路电流工频故障分量的零序的相量；
[0221]
第二十一处理单元，用于将所述支路电流工频故障分量的零序的相量输入第三复数拆分器27，得到支路电流工频故障分量的零序的幅值和相位弧度；
[0222]
第二十二处理单元，用于将所述支路电流工频故障分量的零序的相位弧度和180/π输入第五乘法器28，得到支路电流工频故障分量的零序的相位角度。
[0223]
在一种能够实现的方式中，所述校核模块600包括：
[0224]
第一计算单元，用于计算故障后不同采样时刻的所述电磁暂态仿真结果中支路电流工频故障分量的序分量的幅值和所述整定计算结果中支路电流序分量幅值之间的相对误差，得到第一相对误差计算结果；
[0225]
第二计算单元，用于计算故障后不同采样时刻的所述电磁暂态仿真结果中支路电流工频故障分量的序分量的相位角度和所述整定计算结果中支路电流序分量相位角度之间的相对误差，得到第二相对误差计算结果；
[0226]
第三计算单元，用于计算故障后不同采样时刻的所述电磁暂态仿真结果中支路电流工频故障分量的有效值和相应相的相电流有效值之间的相对误差，得到第三相对误差计算结果；
[0227]
第四计算单元，用于计算故障后不同采样时刻的所述电磁暂态仿真结果中支路电流工频故障分量的相位角度和所述整定计算结果中相应相的相电流相位角度之间的相对误差，得到第四相对误差计算结果。
[0228]
在一种能够实现的方式中，所述不同采样时刻根据故障持续时间进行设置。
[0229]
在一种能够实现的方式中，所述电磁暂态仿真结果与所述整定计算结果的相对误差按照下式计算：
[0230][0231]
式中，res(t)表示采样时刻t时的所述电磁暂态仿真结果与所述整定计算结果关于参数s的相对误差，s1(t)为采样时刻t时的所述电磁暂态仿真结果中的参数s的值，s2为采样时刻t时的所述整定计算结果中的参数s的值。
[0232]
本发明还提供了一种短路电流整定计算的仿真校核装置，包括：
[0233]
存储器，用于存储指令；其中，所述指令用于实现如上任意一项实施例所述的短路电流整定计算的仿真校核方法；
[0234]
处理器，用于执行所述存储器中的指令。
[0235]
本发明还提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如上任意一项实施例所述的短路电流整定计算的仿真校核方法。
[0236]
所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的装置、模块和单元的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，上述描述的装置、模块和单元的具体有益效果，可以参考前述方法实施例中的对应有益效果，在此不再赘述。
[0237]
在本技术所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的装置和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，所述模块的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个模块或组件可以结合或者可以集成到另一个装置，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，装置或模块的间接耦合或通
信连接，可以是电性，机械或其它的形式。
[0238]
所述作为分离部件说明的模块可以是或者也可以不是物理上分开的，作为模块显示的部件可以是或者也可以不是物理模块，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络模块上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。
[0239]
另外，在本发明各个实施例中的各功能模块可以集成在一个处理模块中，也可以是各个模块单独物理存在，也可以两个或两个以上模块集成在一个模块中。上述集成的模块既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能模块的形式实现。
[0240]
所述集成的模块如果以软件功能模块的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的全部或部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：u盘、移动硬盘、只读存储器(rom，read-only memory)、随机存取存储器(ram，random access memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
[0241]
以上所述，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

技术特征：
1.一种短路电流整定计算的仿真校核方法，其特征在于，包括：确定目标电力系统的短路电流整定计算模型及整定计算结果；所述整定计算结果基于所述短路电流整定计算模型与目标故障集进行相应的故障计算得到，所述整定计算结果包括所有保护安装处的支路电流三相相电流有效值与相位角度、支路电流序分量幅值和支路电流序分量相位角度；通过电磁暂态仿真软件搭建与所述短路电流整定计算模型相同的仿真算例模型，根据所述仿真算例模型与所述目标故障集进行相应的故障计算，获得各所述保护安装处支路电流三相相电流的全量瞬时值；根据全量瞬时值提取相应的支路电流故障分量瞬时值；根据所述支路电流故障分量瞬时值，通过dft分解提取相应的支路电流工频故障分量的相量、支路电流工频故障分量的有效值和支路电流工频故障分量的相位角度；根据所述支路电流工频故障分量的相量，通过正负零序变换提取相应的支路电流工频故障分量的序分量；将所述支路电流工频故障分量的序分量、所述支路电流工频故障分量的有效值和所述支路电流工频故障分量的相位角度作为电磁暂态仿真结果，计算所述电磁暂态仿真结果与所述整定计算结果的相对误差，获得所述整定计算结果的仿真校核结果。2.根据权利要求1所述的短路电流整定计算的仿真校核方法，其特征在于，所述根据全量瞬时值提取相应的支路电流故障分量瞬时值，包括：将全量瞬时值送入延时元件，得到延时后的支路电流全量瞬时值；将全量瞬时值和所述延时后的支路电流全量瞬时值送入选择器；所述选择器在故障标志位的值为1时选择所述延时后的支路电流全量瞬时值进行输出，在所述故障标志位的值为0时选择全量瞬时值进行输出；将全量瞬时值和所述选择器的输出送入减法器，得到相应的支路电流故障分量瞬时值。3.根据权利要求1所述的短路电流整定计算的仿真校核方法，其特征在于，所述根据所述支路电流故障分量瞬时值，通过dft分解提取相应的支路电流工频故障分量的相量、支路电流工频故障分量的有效值和支路电流工频故障分量的相位角度，包括：将所述支路电流故障分量瞬时值、同一支路所在母线电压对应的锁相角度及预置的谐波次数送入dft算法元件，得到对应谐波的幅值和相位弧度；将对应谐波的幅值和相位弧度送入复数生成器，得到相应的支路电流工频故障分量的相量；将所述dft算法元件输出的对应谐波的幅值和根号二分之一送入第一乘法器，得到支路电流工频故障分量的有效值；将所述dft算法元件输出的对应谐波的相位弧度和180/π送入第二乘法器，得到支路电流工频故障分量的相位角度。4.根据权利要求3所述的短路电流整定计算的仿真校核方法，其特征在于，所述根据所述支路电流工频故障分量的相量，通过正负零序变换提取相应的支路电流工频故障分量的序分量，包括：将a相的支路电流工频故障分量的相量和1∠0送入第一复数乘法器，将b相的支路电流
工频故障分量的相量和1∠2π/3送入第二复数乘法器，将c相的支路电流工频故障分量的相量和1∠4π/3送入第三复数乘法器；将所述第一复数乘法器、所述第二复数乘法器和所述第三复数乘法器输出的结果送入第一复数加法器；将所述第一复数加法器输出的结果和3
×
sqrt(2)∠0送入第一复数除法器，得到支路电流工频故障分量的正序的相量；将所述支路电流工频故障分量的正序的相量输入第一复数拆分器，得到支路电流工频故障分量的正序的幅值和相位弧度；将支路电流工频故障分量的正序的相位弧度和180/π输入第三乘法器，得到支路电流工频故障分量的正序的相位角度；将a相的支路电流工频故障分量的相量和1∠0送入第四复数乘法器，将b相的支路电流工频故障分量的相量和1∠4π/3送入第五复数乘法器，将c相的支路电流工频故障分量的相量和1∠2π/3送入第六复数乘法器；将所述第四复数乘法器、所述第五复数乘法器和所述第六复数乘法器输出的结果送入第二复数加法器；将所述第二复数加法器输出的结果和3
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sqrt(2)∠0送入第二复数除法器，得到支路电流工频故障分量的负序的相量；将所述支路电流工频故障分量的负序的相量输入第二复数拆分器，得到支路电流工频故障分量的负序的幅值和相位弧度；将所述支路电流工频故障分量的负序的相位弧度和180/π输入第四乘法器，得到支路电流工频故障分量的负序的相位角度；将a相的支路电流工频故障分量的相量和1∠0送入第七复数乘法器，将b相的支路电流工频故障分量的相量和1∠0送入第八复数乘法器，将c相的支路电流工频故障分量的相量和1∠0送入第九复数乘法器；将所述第七复数乘法器、所述第八复数乘法器和所述第九复数乘法器输出的结果送入第三复数加法器；将所述第三复数加法器输出的结果和3
×
sqrt(2)∠0送入第三复数除法器，得到支路电流工频故障分量的零序的相量；将所述支路电流工频故障分量的零序的相量输入第三复数拆分器，得到支路电流工频故障分量的零序的幅值和相位弧度；将所述支路电流工频故障分量的零序的相位弧度和180/π输入第五乘法器，得到支路电流工频故障分量的零序的相位角度。5.根据权利要求1所述的短路电流整定计算的仿真校核方法，其特征在于，所述计算所述电磁暂态仿真结果与所述整定计算结果的相对误差，包括：计算故障后不同采样时刻的所述电磁暂态仿真结果中支路电流工频故障分量的序分量的幅值和所述整定计算结果中支路电流序分量幅值之间的相对误差，得到第一相对误差计算结果；计算故障后不同采样时刻的所述电磁暂态仿真结果中支路电流工频故障分量的序分量的相位角度和所述整定计算结果中支路电流序分量相位角度之间的相对误差，得到第二
相对误差计算结果；计算故障后不同采样时刻的所述电磁暂态仿真结果中支路电流工频故障分量的有效值和相应相的相电流有效值之间的相对误差，得到第三相对误差计算结果；计算故障后不同采样时刻的所述电磁暂态仿真结果中支路电流工频故障分量的相位角度和所述整定计算结果中相应相的相电流相位角度之间的相对误差，得到第四相对误差计算结果。6.根据权利要求5所述的短路电流整定计算的仿真校核方法，其特征在于，所述不同采样时刻根据故障持续时间进行设置。7.根据权利要求5所述的短路电流整定计算的仿真校核方法，其特征在于，所述电磁暂态仿真结果与所述整定计算结果的相对误差按照下式计算：式中，re
s
(t)表示采样时刻t时的所述电磁暂态仿真结果与所述整定计算结果关于参数s的相对误差，s1(t)为采样时刻t时的所述电磁暂态仿真结果中的参数s的值，s2为所述整定计算结果中的参数s的值。8.一种短路电流整定计算的仿真校核装置，其特征在于，包括：确定模块，用于确定目标电力系统的短路电流整定计算模型及整定计算结果；所述整定计算结果基于所述短路电流整定计算模型与目标故障集进行相应的故障计算得到，所述整定计算结果包括所有保护安装处的支路电流三相相电流有效值与相位角度、支路电流序分量幅值和支路电流序分量相位角度；仿真模块，用于通过电磁暂态仿真软件搭建与所述短路电流整定计算模型相同的仿真算例模型，根据所述仿真算例模型与所述目标故障集进行相应的故障计算，获得各所述保护安装处支路电流三相相电流的全量瞬时值；第一提取模块，用于根据全量瞬时值提取相应的支路电流故障分量瞬时值；第二提取模块，用于根据所述支路电流故障分量瞬时值，通过dft分解提取相应的支路电流工频故障分量的相量、支路电流工频故障分量的有效值和支路电流工频故障分量的相位角度；第三提取模块，用于根据所述支路电流工频故障分量的相量，通过正负零序变换提取相应的支路电流工频故障分量的序分量；校核模块，用于将所述支路电流工频故障分量的序分量、所述支路电流工频故障分量的有效值和所述支路电流工频故障分量的相位角度作为电磁暂态仿真结果，计算所述电磁暂态仿真结果与所述整定计算结果的相对误差，获得所述整定计算结果的仿真校核结果。9.一种短路电流整定计算的仿真校核装置，其特征在于，包括：存储器，用于存储指令；其中，所述指令用于实现如权利要求1-7任意一项所述的短路电流整定计算的仿真校核方法；处理器，用于执行所述存储器中的指令。10.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1-7任意一项所述的短路电流整定计算的仿真校核方法。

技术总结
本发明涉及继电保护技术领域，公开了一种短路电流整定计算的仿真校核方法、装置及存储介质。本发明首先利用电磁暂态仿真精确计算目标电力系统的所有保护安装处支路电流三相相电流的全量瞬时值，然后利用故障分量提取、工频分量提取、正负零序提取等算法，提取得到支路电流工频故障分量的序分量的幅值和序分量的相位角度、支路电流工频故障分量的有效值和支路电流工频故障分量的相位角度，通过定义的被校核量的相对误差，对短路电流整定计算结果进行电磁暂态仿真校核。本发明实现了对短路电流整定计算的仿真校核，具有准确性高、使用灵活且适用性强的优点。活且适用性强的优点。活且适用性强的优点。


技术研发人员：陈钦磊 张丽 李书勇 李胜男 林雪华 邢超 廖梦君 陈勇 郭琦 戴云航 涂亮 李俊鹏 黄立滨 贾科 胡云 朱益华 邓丽君 刘志江 陈智豪
受保护的技术使用者：云南电网有限责任公司电力科学研究院 华北电力大学
技术研发日：2023.05.18
技术公布日：2023/9/5