[發明專利]中性點不接地柔性配電網系統鐵磁諧振判別方法

有效

• 申請號: 201910336859.2
• 申請日: 2019-04-24
• 公開（公告）號: CN110146780B
• 公開（公告）日: 2021-06-08
• 發明（設計）人: 吳楠;史明明;袁宇波;周建華;陳久林;黃成;孫健;楊雄;焦昊;祁承磊;周濤;張劉冬;曾飛;方鑫;陳雯嘉;袁曉冬;陳兵
• 申請（專利權）人: 國網江蘇省電力有限公司電力科學研究院;國家電網有限公司;國網江蘇省電力有限公司;江蘇省電力試驗研究院有限公司
• 主分類號: G01R31/08
• 分類號: G01R31/08
• 代理公司: 南京縱橫知識產權代理有限公司 32224
• 代理人: 母秋松;董建林

本發明公開了一種中性點不接地柔性配電網系統鐵磁諧振判別方法，檢測正常運行和故障后母線零序電壓、三相電壓的相量值，母線電壓頻率f₀，通過判斷基頻諧振、倍頻諧振、基頻諧振后，再計算j相電壓的相對幅值誤差相電壓相對相位誤差若0＜ε_ampi＜ξ且0＜ε_phi＜ξ，ξ為誤差極限，則判斷發生鐵磁諧振，否則為非鐵磁諧振。本發明對中性點不接地系統的鐵磁諧振進行判別，保證鐵磁諧振故障判別高準確性。

技術領域

本發明涉及一種中性點不接地柔性配電網系統鐵磁諧振判別方法，屬于電力系統配電自動化技術領域。

背景技術

目前，鐵磁諧振過電壓是內部過電壓的常見形式，它是由于電壓互感器(PT)鐵心飽和后，與電網對地電容形成的非線性諧振。當前柔性電力電子技術成為改造配電網的一個重要趨勢，基于晶閘管投切電容器(TSC)等技術改造的柔性配電網系統，通過改變線路對地電容來增大配電網功率因數，減少電網損耗。柔性配電網系統改變了傳統配電網的線路參數，通常在單相接地故障恢復或電氣設備突然投切時，發生鐵磁諧振，此時，相電壓可能升高至額定值的3-5倍，易擊穿電網絕緣薄弱點，PT較大的電流易引起熔絲熔斷甚至PT炸裂，影響電網的安全穩定運行。因此，快速判別柔性配電網系統鐵磁諧振故障至關重要。

鐵磁諧振可分為分頻諧振、基頻諧振和倍頻諧振。分頻諧振、基頻諧振在實際中較常見。倍頻諧振和分頻諧振時，零序電壓呈現倍頻和分頻特性，較易識別。而基頻諧振時，零序電壓為工頻，且基頻諧振時會有一相或多相電壓降低，和單相接地故障特征相似，兩者較難直接區分。因此，如何區分鐵磁諧振和單相接地故障，成為電網故障判斷領域需要解決的問題。

發明內容

目的：為了克服現有技術中存在的不足，本發明提供一種中性點不接地柔性配電網系統鐵磁諧振判別方法，保證鐵磁諧振故障判別的準確性。

技術方案：為解決上述技術問題，本發明采用的技術方案為：

一種中性點不接地柔性配電網系統鐵磁諧振判別方法，包括如下步驟，

步驟1、檢測故障后母線零序電壓U₀為的有效值，辨識出的頻率為f₀，若f₀50Hz則判斷發生分頻諧振，若f₀50Hz則判斷發生倍頻諧振；

步驟2、若f₀＝50Hz，且故障后母線零序電壓有效值U₀超過相電壓有效值，則判斷發生基頻諧振，或者若f₀＝50Hz，且故障后三相電壓有效值同時升高，則判斷發生基頻諧振；

步驟3、若不是步驟1或步驟2中判斷情況，則檢測故障前正常運行時三相穩態電壓相量值E_A、E_B、E_C分別為的電壓幅值；

步驟4、檢測故障后三相穩態電壓、母線零序電壓的相量值U_A、U_B、U_C、U₀分別為的電壓幅值；以某相為基準相，計算該相的起始相位基準值ph_1i和母線起始相位基準值ph_2i，其中i取A或B或C，公式如下：

其中，i取A或B或C，E_i為正常運行時i相電壓幅值，U′_i取基準相故障時電壓幅值、U′₀取故障時母線零序電壓的電壓幅值；

步驟5、將基準相故障時電壓幅值U_i與基準相起始相位基準值ph_1i組合成基準相電壓相量基準計算值將故障時母線零序電壓的電壓幅值U₀與母線起始相位基準值ph_2i組合成母線零序電壓相量基準計算值公式如下：