[發明專利]配電網單相故障電流補償控制方法、裝置與系統

有效

• 申請號: 201710571336.7
• 申請日: 2017-07-13
• 公開（公告）號: CN109256762B
• 公開（公告）日: 2021-10-22
• 發明（設計）人: 張旭升;黃利軍;李瑞生;張敬安;李獻偉
• 申請（專利權）人: 許繼集團有限公司;國家電網公司;許昌許繼軟件技術有限公司
• 主分類號: H02H9/08
• 分類號: H02H9/08
• 代理公司: 鄭州睿信知識產權代理有限公司 41119
• 代理人: 韓天寶

本發明涉及配電網單相故障電流補償控制方法、裝置與系統，對故障線路的故障電流進行補償后，進行殘流檢測，若殘流超過設定電流則再次對故障線路進行補償，直到檢測的殘流在設定的電流值以內。本發明對配電網單相接地故障進行多次補償，不斷減小故障線路上的殘流，提高單相故障電氣設備運行的可靠性，保證了工作人員的人身安全。

技術領域

本發明屬于電力系統配電網技術領域，具體涉及配電網單相故障電流補償控制方法、裝置與系統。

背景技術

10kV配電網主要有中性點直接接地、中性點不接地、中性點經小電阻接地和中性點經消弧線圈接地等幾種運行方式。考慮供電可靠性，我國以配電網中性點不接地或經消弧線圈接地運行方式為主，對于配電網接地故障，允許系統帶接地故障運行2小時。隨著配電網自動化技術的發展，對配電網的可靠性和安全性提出了更高要求，國網最新《配電網技術導則》提出在接地故障10s后應切除故障，主要目的就是提高電氣設備運行可靠性和安全性。

配電網結構復雜，運行方式多變，配電網單相故障事故多發，據統計配電網故障其中80％為單相故障，造成極大的人員傷害和財產損失。中性點采用不接地運行方式雖然可以帶電運行，為檢修人員提供檢修時間，但單相接地運行時間過長，會造成相間短路，同時接地點通過的容性電流為原來相對地電容電流的3倍，這種電容電流不容易熄滅，可能引起線路諧振而產生過電壓；中性點采用消弧線圈接地方式雖然可以形成一個與接地電容電流大小接近相等方向相反的電感電流，從而使流經接地處的電流降低，但消弧線圈的補償一般采用過補償方式，對接地點的補償僅僅補償容性電流，并不對全電氣量進行補償，補償后的殘流往往大于人身安全電流。上述接地方式側重于考慮設備運行安全性和和供電可靠性，從人身防護角度考慮較少，同時帶電運行時間過長容易發生相間短路引起保護跳閘，降低供電可靠性。

中性點裝設消弧線圈的全補償是補償的感抗等于線路容抗。目前，配電網接地技術領域對配電網故障定位和選線研究較多，從考慮人身安全防護的配電網單相故障全補償技術研究較少，經對現有技術領域檢索發現，中國專利申請號201310262215.6，授權公告號CN103368167U，名稱為一種單相接地故障基波電流全補償裝置與方法的中國專利，是中性點不接地電網發生單相接地故障時，在接地相的超前相對地接入電抗和電阻，實現接地基波電流的全補償。僅僅補償基波沒有對全電氣量包括諧波和暫態電氣量進行補償，補償后故障線路的殘流很大，難以滿足人身安全防護要求。申請號 201310378527.3，授權公告號CN103474979A，名稱為有源全補償的消弧線圈裝置的中國專利，是一種有源注入的全補償消弧線圈裝置，缺乏對有功分量、無功分量以及諧波和暫態分量全電氣量的檢測和控制，同樣，補償后故障線路的殘流大于人身安全電流，容易造成人身傷害事故。

發明內容

本發明的目的是提供一種配電網單相故障電流補償控制方法、裝置與系統，用于解決現有配電網單相故障電流補償后故障線路的殘流大的問題。

為解決上述技術問題，本發明提出一種配電網單相故障電流補償控制方法，包括以下步驟：

當配電網發生單相故障時，對故障線路的故障電流進行一次補償，一次補償后檢測故障線路上的殘流，當所述殘流大于設定的電流時，對所述故障線路的殘流進行再次補償，直到補償后檢測到的故障線路上的殘流小于或等于所述設定的電流為止。

每次補償后計算到的故障線路上的殘流包括：基波有功分量、基波無功分量、諧波分量、零序分量和負序分量。所述殘流大于設定的電流為：殘流中的所有分量的均方根值大于設定的電流。

對所述故障線路的殘流進行再次補償包括以下子步驟：

對殘流的基波有功分量、基波無功分量、諧波分量、零序分量和負序分量中幅值最大的分量進行再次補償。

通過以下步驟判定所述配電網發生單相故障：

當配電網各分段線路的電流變化率大于設定的門檻值時，判定配電網的相應分段線路發生單相故障。