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题图:保守估计最大极端值
《更小的发电机组的组合应用给行业带来的新挑战》提出了一个可能值得继续探讨的方向:对于一个实际的接入400kV电网的200MW 构网储能电站出现短路故障时的情况是怎么样的?题图把 200 MW 构网型储能电站 接入 400 kV 系统时,在 30 kV 汇流母线发生三相故障后 0 – 300 ms 的电流波形分解为:
- 黄色曲线: 电网经 14 % 主变的贡献,rms ≈ 24.5 kA,首峰 63 kA(含直流分量,50 ms 指数衰减 R/X ≈ 0.0637(50Hz))
- 橙色曲线: 储能-GFM 逆变器的贡献,0-100 ms:2 p.u. = 9.6 kA(纯 90° 无功,正交于电网电流)之后钳回 1 p.u. = 4.8 kA
- 红色曲线 向量叠加得到的总短路电流
动稳定:合闸峰值 87 kA,> 25 kA 设备 64 kA 额定 → 需 80 kA(31.5 kA/80 kA通用规格 或 25kA/80 kA的特殊规格)
热稳定:1 s rms 26 kA,超出 25 kA 额定 → 可通过把限流系数调到 1.5 p.u. 或把主变阻抗提到 16 % 把 rms 压回规格内。
其它考虑实际不同电网强度时的电网短路电流贡献情况,注意与题图计算方式不同: