采用GB/T15544.1—2013标准对山西电网短路电流的影响

郑宇明，王志刚

（国网山西省电力公司经济技术研究院，山西太原 030002）

0 引言

国际电工委员会 (IEC)于2001年制定的短路电流计算标准IEC60909—0：2001标准，被审批为我国正式的国家标准GB/T15544.1—2013[1]。目前在中国电力科学研究院编制的新版PSD-SCCP电力系统短路电流计算程序计算条件中，已经加入GB/T15544.1—2013标准，虽保留了旧版SCCP计算条件，但推荐使用新的国家标准进行网架校核计算。新的标准与旧版相比有很大程度的变化，特别是电压修正系数的引入，对短路电流值影响较大，从而对电网规划设计产生一定影响。

1 国家标准GB/T15544.1—2013和旧版SCCP传统算法的差别

新版PSD-SCCP电力系统短路电流计算程序提出了电压修正系数[2]，并对发电机无单元变压器接线阻抗，有载调压变压器的发电机-变压器组阻抗，网络变压器阻抗进行修正。新标准概念明确，算法简单明了，各项阻抗修正科学合理。

GB/T15544.1—2013标准考虑线路和变压器的电阻，考虑全开机方式，变压器均采用标准变比，故障期间串补全部旁路，在不基于潮流结果进行短路电流计算时，电压系数有效。旧版SCCP算法是我国传统短路电流算法的代表,考虑静态负荷，考虑正序并联无功补偿，正序考虑线路充电功率，考虑线路和变压器的电阻，考虑全开机方式，与GB/T15544.1—2013标准的重要区别是不考虑电压系数。

2 GB/T15544.1—2013标准与旧版SCCP计算结果对比

2.1 500 kV侧短路电流计算结果对比

利用中国电力科学研究院新版PSD-SCCP电力系统短路电流计算程序，对山西2020年特高压落地前电网进行短路电流计算，选取30个节点进行计算结果比较。GB/T15544.1—2013标准中规定对于1 kV以上的中压和高压系统,电压系数最大取1.10,电压系数最小取1.00。而新版PSD-SCCP电力系统短路电流计算程序中，电压系数推荐取1.05至1.1之间，因此，考虑电压系数为1.0、1.05、1.1这3种情况进行对比。A栏值、B栏值、C栏值是新标准电压系数在1.0、1.05、1.1条件下较旧版计算值的增量百分比。

表1 30节点短路电流值计算结果对比表

由表1可以看出，各节点在同一电压系数下较旧版电流值增量不同，电网结构联系越紧密，周边电源越多，增量越大。电压系数为1.0时，30节点电流值较旧版平均提高了0.8%，节点6提高了5.89 kA，增幅达到12.1%；电压系数为1.05时，30节点电流值较旧版平均提高了4.3%，节点6提高了7.39 kA，增幅达到15.2%；电压系数为1.1时，30节点电流值较旧版平均提高了7.8%，节点6提高了8.85 kA，增幅达到18.2%。在电压系数为1.0时，30节点电压平均增幅和旧版相差不大，但是电压系数为1.05和1.1时平均增幅较大，对电网的短路电流影响相当大。旧版仅节点1短路电流值为63.33 kA，略超63 kA，而新版电压系数为1.1时有3个节点超过63 kA，包括中部电网的节点，其中节点1短路电流值达到70.94 kA。

2.2 220 kV侧短路电流计算结果对比

选取山西电网270个220 kV节点进行计算，电压系数为1.0时，各节点电流值较旧版平均提高了0.68%，节点短路电流值最高升幅为5.01 kA，增幅达到9.8%；电压系数为1.05时，各节点电流值较旧版平均提高了3.8%，节点短路电流值最高升幅5.88 kA，增幅达到11.5%；电压系数为1.1时，各节点电流值较旧版平均提高了6.9%，节点短路电流值最高升幅6.72 kA，增幅达到13.1%。在电压系数为1.0时，各节点电压平均增幅和旧版相差不大，但是电压系数为1.05和1.1时平均增幅较大，对电网的短路电流影响较大。若开关开断电流以50 kA为限，在270个电网节点中，旧版有2个节点越限，分别为51.15 kA、50.13 kA，主要分布在北部地区；采用新标准，原超限的2个节点值达到57.88 kA、56.98 kA，此外新增6个越限节点，包括中部地区5个节点。

3 结论及建议

a）由于规划年短路点电压变化的不确定性，变压器抽头位置的可变性，发电机和电动机均有次暂态特性，因此，GB/T15544.1—2013标准引入电压系数是合理的，但其对电网短路电流计算结果的影响是显著的。

b）采用新标准后，不仅对电力设备选型产生较大影响，而且对电网规划设计提出新的要求，特别是地区电网解环方案需进一步校核，确保方案的适应性。

c）利用PSD-SCCP旧版计算主网架短路电流，越限节点数量少，主要集中在北部地区，且均刚越限，较易采取控制措施。采用新标准进行计算，电网平均短路电流水平大幅提高，越限节点数量不仅增多，而且分布范围扩大到中部地区，部分越限节点短路电流值大幅超过开关额定开断能力，需要开展专题，进行短路电流控制研究。

参考文献：

[1] 王建军.IEC60909短路电流计算介绍 [J].电力设备，2015（1）：10-11.

[2] 谢文，朱永强，崔文进.IEC60909短路电流计算标准分析[J].电力建设，2005，26 （2）：23-25.