考虑光伏和配电系统的雷击过电压计算方法和系统与流程

本发明涉及光伏发电领域，尤其涉及一种考虑光伏和配电系统的雷击过电压计算方法和系统。

背景技术：

1、随着分布式光伏发电的迅速发展，光伏试点区域逐年递增，雷击风险也呈增大的趋势。目前，针对分布式光伏发电系统的雷击过电压研究主要有两个方面，分别是光伏侧和配电线路侧，大多只将它们单独考虑分析，但由于由雷电入侵波的影响，光伏侧和配电线路存在耦合关系，将光伏侧和配电线路侧单独分析存在误差。

2、鉴于此，提供一种考虑光伏和配电系统的雷击过电压计算方法和系统成为本领域亟待解决的问题。

技术实现思路

1、本发明的目的是为了提供一种考虑光伏和配电系统的雷击过电压计算方法和系统，准确性高。

2、为解决以上技术问题，本发明的技术方案为：

3、第一方面，提供一种考虑光伏和配电系统的雷击过电压计算方法，包括

4、步骤s100：选择雷电流模块，确定雷电流参数；

5、步骤s200：基于实际配电线路参数通过电磁暂态仿真建立光伏并网的配电线路模块；

6、步骤s300：基于光伏电池参数建立光伏系统中光伏电池模块；

7、步骤s400：基于光伏逆变器参数建立光伏逆变器模块；

8、步骤s500：基于mppt参数建立最大功率点跟踪仿真模块；

9、步骤s600：基于变压器参数建立变压器模块；

10、步骤s700：基于配电线路模块、光伏电池模块、逆变器模块、最大功率点跟踪仿真模块和变压器模块构成有源配电网的暂态计算模型，结合雷电流参数，对雷击光伏侧和配电线路侧的暂态过电压进行计算。

11、进一步地，步骤s100中，获得的雷电流参数包括雷电流的峰值，幅值及持续时间；

12、步骤s100中根据双指数模型构建雷电流，仿真得到雷电流波形，从而得到雷电流的峰值，幅值及持续时间。

13、进一步地，步骤s200包括：

14、s210：获取实际配电线路参数；配电线路参数包括：导线及地线型号、杆塔型号、接地电阻、绝缘子的闪络电压；

15、s220：根据杆塔型号获取杆塔几何参数，通过杆塔几何参数和接地电阻在atp中建立杆塔集中电感模型；

16、s230：根据导线及地线的型号获取接地电阻值，结合杆塔的几何参数，将对应的参数输入到atp中的lcc模型中，建立输电线路的lcc模型；

17、s240：根据绝缘子的闪络电压确定压控开关的动作电压从而在atp中建立绝缘子模型；

18、s250：通过实际线路的杆塔间的距离，将lcc模型、杆塔模型和绝缘子模型进行连接建立配电线路模型。

19、进一步地，步骤s300中，光伏电池参数包括：短路电流isc、开路电压uoc、最大功率电压um和最大功率电流im；

20、步骤s300中，根据光伏电池参数特性拟合出相应的电压-电流关系曲线，从而模拟光伏电池的外部特性，在atp的model中编辑成函数，使其变成受控电压源，连接到逆变器的直流输入端，从而建立光伏电池模块。

21、进一步地，步骤s400中，光伏逆变器参数包括直流侧参数和交流侧参数；

22、直流侧参数包括：最大直流输入功率、最大方阵开路电压、最大方阵短路电流；

23、交流测参数包括：额定交流输入功率、最大交流输出功率、电网电压范围、电网电流范围；

24、步骤s400中，根据光伏逆变器参数确定二极管的并联电容电阻参数，并在atp中用6个可控二极管并联一个电容的组合建立电压型光伏逆变器模型。

25、进一步地，步骤s500中，mppt参数包括逆变器输出的电压信号、电流信号和光伏阵列电池输出的直流信号；

26、步骤s500中，通过逆变器输出的电压信号、电流信号和光伏阵列输出的直流信号，作用于pi调节器，pi调节器控制pwm触发器来产生调制信号，使得光伏侧发出功率始终处于最大功率点状态；通过两个model探针对输出的有功功率和无功功率进行观测，从而建立mppt模块。

27、进一步地，步骤s600中，变压器参数包括：额定电压、额定容量和额定电流参数；

28、步骤s600中，将变压器参数输入atp中的hybrid变压器模型中，变压器模型低压侧连接到逆变器交流输出端，高压侧连接到配电线路模型。

29、第二方面，提供一种考虑光伏和配电系统的雷击过电压计算系统，包括：

30、处理器；以及

31、存储器，用于存储所述处理器的可执行指令；

32、其中，所述处理器配置为经由执行所述可执行指令来执行上述的考虑光伏和配电系统的雷击过电压计算方法。

33、第三方面，提供一种计算机可读存储介质，其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上述的考虑光伏和配电系统的雷击过电压计算方法。

34、本发明具有如下有益效果：

35、本发明根据光伏系统及配电系统参数，利用atp-emtp建立了同时考虑光伏系统和配电网的暂态计算模型，对雷击光伏侧和配电线路侧时的暂态过电压进行计算，用于分析有源配电系统的雷击特性；综合计算，避免误差，准确性高。

技术特征：

1.考虑光伏和配电系统的雷击过电压计算方法，其特征在于：包括

2.根据权利要求1所述的考虑光伏和配电系统的雷击过电压计算方法，其特征在于：步骤s100中，获得的雷电流参数包括雷电流的峰值，幅值及持续时间；

3.根据权利要求1所述的考虑光伏和配电系统的雷击过电压计算方法，其特征在于：步骤s200包括：

4.根据权利要求1所述的考虑光伏和配电系统的雷击过电压计算方法，其特征在于：步骤s300中，光伏电池参数包括：短路电流isc、开路电压uoc、最大功率电压um和最大功率电流im；

5.根据权利要求1所述的考虑光伏和配电系统的雷击过电压计算方法，其特征在于：步骤s400中，光伏逆变器参数包括直流侧参数和交流侧参数；

6.根据权利要求1所述的考虑光伏和配电系统的雷击过电压计算方法，其特征在于：步骤s500中，mppt参数包括逆变器输出的电压信号、电流信号和光伏阵列电池输出的直流信号；

7.根据权利要求1所述的考虑光伏和配电系统的雷击过电压计算方法，其特征在于：步骤s600中，变压器参数包括：额定电压、额定容量和额定电流参数；

8.考虑光伏和配电系统的雷击过电压计算系统，包括：

9.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现权利要求1～7中任意一项所述的考虑光伏和配电系统的雷击过电压计算方法。

技术总结
本发明涉及光伏发电领域，尤其涉及一种考虑光伏和配电系统的雷击过电压计算方法和系统，所述方法包括：确定雷电流参数；通过电磁暂态仿真建立光伏并网的配电线路模块、光伏系统中光伏电池模块、光伏逆变器模块、最大功率点跟踪仿真模块、变压器模块；基于配电线路模块、光伏电池模块、逆变器模块、最大功率点跟踪仿真模块和变压器模块构成有源配电网的暂态计算模型，结合雷电流参数，对雷击光伏侧和配电线路侧的暂态过电压进行计算。本发明准确性高。

技术研发人员：梁晟杰,邓鹏,何萍,袁未,汤锐智,陈键,王琰,王徐延,陈建坤,丁思敏,沈敬人,张亦磊
受保护的技术使用者：国网江苏省电力有限公司南京供电分公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/12