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大规模光伏发电并网将成为未来电力系统的重要趋势,而故障期间光伏发电机组会向系统注入短路电流,可能提高系统短路水平,从而出现短路电流超标等严重问题。由于光伏发电的故障特征与常规电源完全不同,传统电压源等值法将无法准确表征光伏发电的暂态电流特性;同时机组的低电压穿越能力存在模糊性,电网故障发生的随机因素将导致光伏发电并网点电压跌落具有随机性,使得光伏发电故障期间的短路电流表现出不确定性。对系统短路电流进行准确评估,并获取短路水平的变化区间以及概率分布情况,可为电网规划设计、保护计算和设备选型等提供有效依据。因此本文针对含光伏发电的电力系统短路电流计算方法以及短路电流概率评估的相关内容进行研究,论文主要研究内容如下:(1)针对传统电压源等值法无法表征光伏发电暂态特性的问题,提出基于光伏短路电流暂态特征的全电流表达式并建立其短路计算等值模型。从光伏发电短路电流特征的视角,推导计及衰减交流周期分量、衰减直流分量以及稳态短路电流的全电流表达式,并通过故障模拟试验获取短路电流波形对其进行验证;根据光伏发电控制策略及其闭环传递函数模型,推导逆变器输出电压与指令电流的表达式,由此建立计及虚拟阻抗控制的光伏发电短路计算暂态等值模型。(2)基于叠加定理提出含光伏发电的电力系统短路电流计算方法。在前述光伏发电等值模型的基础上,应用叠加定理的思想,故障网络可等效为正常分量网络和故障分量网络的叠加,在故障分量网络中追加光伏发电的短路计算等值电路,利用光伏发电在故障暂态与故障稳态阶段的不同等值模型,分别获取光伏发电并网下的电力系统短路电流交直流分量的网络分布,进一步提出系统三相短路冲击电流的有效计算方法。(3)基于蒙特卡罗模拟提出计及光伏低电压穿越不确定性的电力系统短路电流概率评估方法。分析光伏发电低电压穿越期间在不同端电压跌落下的短路电流输出特性及其内部电势变化过程;考虑光伏逆变器低电压穿越能力的不确定性,用正态分布概率密度函数表征其脱网的随机特性,并建立光伏发电低电压脱网的随机评估模型;在前述短路电流计算方法的基础上,同时考虑系统故障信息的随机性,最终由光伏发电短路电流特性、低电压脱网评估模型与系统故障条件共同确定系统短路电流概率分布。