[發明專利]一種適用于非有效接地配電網的三相配電線路模型

有效

• 申請號: 201710463525.2
• 申請日: 2017-06-19
• 公開（公告）號: CN107290624B
• 公開（公告）日: 2019-12-31
• 發明（設計）人: 唐金銳;王琳;蘇國星
• 申請（專利權）人: 武漢理工大學
• 主分類號: G01R31/08
• 分類號: G01R31/08;G01R31/02
• 代理公司: 42104 武漢開元知識產權代理有限公司
• 代理人: 潘杰;胡藝

本發明提供了一種適用于非有效接地配電網的三相配電線路模型，可用于測試驗證暫態量故障選線和零殘流故障消弧方法的有效性。所提出的改進型三相配電線路模型參數確定方法包括，一是限定三相配電線路模型適用的線路長度范圍，能夠保證在數千赫茲頻率范圍內配電線路零序網絡模型均處于容性范圍內；二是給出修正系數a和b的確定方法，使所提模型滿足單相接地故障下配電系統穩態響應特性，具體指能使三相配電線路零序網絡阻抗首次由容性變化為感性的邊界頻率與真實配電線路相等；三是確定虛擬電阻的數值，能使所提單相接地故障下配電線路模型的時間常數與真實配電線路相等。

技術領域

本發明屬于非有效接地配電網技術領域，具體涉及一種適用于非有效接地配電網的三相配電線路模型及其參數的確定。

背景技術

為提高非有效接地配電網中的接地選線動作正確率，實現單相接地故障的零殘流消弧，有必要對提出的新方法與新產品進行驗證分析。目前非有效接地配電網中的保護及消弧新方法的測試驗證主要采取兩種方法：一是利用電力系統數字仿真軟件產生相應的波形數據，通過功率放大儀與測試設備進行接口；另一種方法是建立電力系統的物理模擬仿真模型，可直接將測試設備與所建模型進行連接。

物理模擬是采用物理元件對真實系統的行為進行模擬，尤其適合于新型設備和控制策略的仿真與測試。為構建非有效接地配電網的物理模型，三相配電線路的精確建模是其關鍵因素。

非有效接地配電網中，零模網絡阻抗主要由三相配電線路阻抗決定，而線模網絡阻抗則由三相配電線路阻抗、變壓器阻抗、負荷阻抗和系統阻抗綜合組成。

現有實驗中，多忽略非有效接地配電網線模網絡阻抗對零序電流的影響，直接將三相配電線路等效為零序網絡阻抗，且僅利用單個集中參數電容來建模，過于粗糙。而常用的輸電線路集中參數等值“π”模型則主要用于模擬工頻50赫茲情況下的穩態特性，無法準確模擬配電網單相接地故障時工頻50赫茲至數千赫茲頻率范圍內電力系統的真實響應特性。

因此，需尋找一種適用于非有效接地配電網故障選線和消弧測試驗證的三相配電線路模型及其參數確定方法。

發明內容：

本發明的目的是提供一種適用于非有效接地配電網的三相配電線路模型，可用于構建配電系統物理模型，以測試驗證暫態量故障選線和零殘流故障消弧方法的有效性，以克服背景技術中存在的問題。

為了實現上述目的，本發明的技術方案為：

一種適用于非有效接地配電網的三相配電線路模型，包括三相配電線，三條線路的輸入端和輸出端之間分別設有串聯的電感L_A電阻R_A，串聯的電感L_B電阻R_B，串聯的電感L_C電阻R_C，電感L_A、電感L_B、電感L_C與三相線路的輸入端之間分別通過電容C_A1、電容C_A2和電容C_A3連接對地電容C_A的一端，對地電容C_A的另一端通過虛擬電阻R1連接地線，電阻R_A、電阻R_B、電阻R_C與三相線路的輸出端之間分別通過電容C_B1、電容C_B2和電容C_B3連接對地電容C_B的一端，對地電容C_B的另一端通過虛擬電阻R2連接地線，虛擬電阻R1和虛擬電阻R2之間的地線線路上設有串聯的電感L和電阻R。

較佳地，對地電容C_A的取值為aC_Nl，對地電容C_B的取值為bC_Nl，其中l為配電線路長度，a和b為修成系數，