[發明專利]一種兩電平三相四線制D-STATCOM主回路開關器件開路故障定位方法

有效

• 申請號: 201611184090.X
• 申請日: 2016-12-20
• 公開（公告）號: CN107703415B
• 公開（公告）日: 2020-06-09
• 發明（設計）人: 唐軼;王揚;王珂;張傳金
• 申請（專利權）人: 中國礦業大學;南京禾東電力科技有限公司;國網江蘇省電力有限公司蘇州供電分公司;南京智盟新能源有限公司
• 主分類號: G01R31/08
• 分類號: G01R31/08;G01R31/54
• 代理公司: 南京瑞弘專利商標事務所(普通合伙) 32249
• 代理人: 李悅聲

1.一種兩電平三相四線制D-STATCOM主回路開關器件開路故障定位方法，其特征在于步驟如下：

步驟一、采集兩電平三相四線制D-STATCOM主回路開關器件的模擬量信號：利用電流互感器采集D-STATCOM三相輸出電流i_l(k),(l∈(a,b,c))，利用電壓互感器采集交流側電網三相電壓u_l(k),(l∈(a,b,c))，其中i_l(k)為D-STATCOM的l(l∈(a,b,c))相輸出電流，u_l(k)為與i_l(k)同時刻采樣的該相網側電壓；

步驟二、將獲取的每相l(l∈(a,b,c))網側電壓的一個檢測周期平均分成四個區間：區間Ⅰ、區間Ⅱ、區間Ⅲ、區間Ⅳ，四個區間的三相網側電壓分別與三相輸出電流相匹配，獲得與三相網側電壓四個區間分別對應的無功功率Q_lI、Q_lII、Q_lIII、Q_lIV，利用三相網側電壓四個區間分別對應的無功功率Q_lI、Q_lII、Q_lIII、Q_lIV獲得D-STATCOM主回路開關的三相正半波的無功功率Q_l⁺和三相負半波的無功功率Q_l^-；

步驟三：根據D-STATCOM主回路開關器件的三相正、負半波的無功功率Q_l⁺,Q_l^-提取故障特征值F_l^m，得到的6個故障特征值F_l^m都分別對應一個IGBT或二極管的工作狀況；

步驟四：根據得到的6個特征值F_l^m判斷故障所在相，當6個特征值F_l^m任一特征值出現在判斷閾值區間內時，則通過出現在閾值區間內的特征值F_l^m判斷當前特征值對應的相故障，否則返回步驟一；

步驟五：利用一個檢測周期四個區間的無功功率Q_lI、Q_lII、Q_lIII、Q_lIV計算故障相l電流1/4周期無功功率差d_lx(x＝0,1；l∈(a,b,c))，利用故障相l的電流1/4周期無功功率差d_lx(x＝0,1；l∈(a,b,c))進一步判斷具體是故障相上的IGBT開路或是續流二極管開路故障；

利用公式：計算故障相l電流1/4周期無功功率差d_lx(x＝0,1；l∈(a,b,c))，并為無功功率差d_lx的閾值區間設定感性容性閾值γ＝0，利用下表：

來進一步判斷IGBT開路或是續流二極管開路完成診斷。

2.根據權利要求1所述的兩電平三相四線制D-STATCOM主回路開關器件開路故障定位方法，其特征在于：所述每相l(l∈(a,b,c))網側電壓的一個檢測周期分成的四個區間，區間I的網側電壓相位為90～180度，區間II的網側電壓相位為180～270度，區間III的網側電壓相位為270～360度，區間IV的網側電壓相位為0～90度。

3.根據權利要求1所述的兩電平三相四線制D-STATCOM主回路開關器件開路故障定位方法，其特征在于：所述三相正半波的無功功率Q_l⁺和三相負半波的無功功率Q_l^-通過公式：獲得，并且利用如下公式計算D-STATCOM主回路開關器件每相正負半波的無功功率：

式中：k為采集交流側電網三相電壓u_l(k),(l∈(a,b,c))的第k個采樣點,i_l(k),(l∈(a,b,c))為與三相電壓u_l(k),(l∈(a,b,c))同時刻采樣的三相電流值，每個周期采樣點數為N，N為4的倍數。