[發明專利]一種配網靈活接地保護控制系統

有效

• 申請號: 202010322682.3
• 申請日: 2020-04-22
• 公開（公告）號: CN111404137B
• 公開（公告）日: 2022-07-05
• 發明（設計）人: 葉遠波;陳實;王吉文;賈雅君;謝民;王同文;汪勝和;李克峰;程小平;邵慶祝;王薇;項忠華;陳曉東;魏立新
• 申請（專利權）人: 國網安徽省電力有限公司;思源電氣股份有限公司;上海君世電氣科技有限公司
• 主分類號: H02H9/08
• 分類號: H02H9/08;H02H7/26;H02H3/16;G06F30/367
• 代理公司: 上海恒慧知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 31317
• 代理人: 徐紅銀;劉翠

1.一種配網靈活接地保護控制系統，其特征在于，包括：監測算法單元以及與監測算法單元連接的交流量采集單元、數字量采集單元、控制信號輸出單元和人機交互單元；其中：

所述交流量采集單元，對電網三相電壓Ua/Ub/Uc、中性點電壓U₀、中性點消弧線圈分支電流I_L、小電阻電流I_R以及各支路零序電流I₀信號進行數據采集；

所述數字量采集單元，對消弧線圈檔位、小電阻投入開關狀態以及各支路斷路器投切狀態信號進行數據采集；

所述監測算法單元，對交流量采集單元和數字量采集單元進行采集控制，并根據交流量采集單元和數字量采集單元采集的數據，生成消弧線圈調檔、小電阻投切以及各支路跳閘控制信號輸出至控制信號輸出單元；

所述控制信號輸出單元，根據監測算法單元生成的控制信號，實現消弧線圈調檔控制、小電阻投切控制以及各支路跳閘控制；

所述人機交互單元，實現監測算法單元與上位機之間的數據交互；

所述交流量采集單元、數字量采集單元和控制信號輸出單元分別為一個或多個；

所述監測算法單元，包括處理器模塊、FPGA模塊、ADC模塊、FLASH模塊、RAM模塊以及CAN模塊；所述FPGA模塊與處理器模塊連接，所述ADC模塊和CAN模塊分別與FPGA模塊連接，所述FLASH模塊與處理器模塊連接，所述RAM模塊分別與處理器模塊和FPGA模塊連接；

其中：

所述處理器模塊，通過FPGA模塊和ADC模塊讀取交流量采集單元采集的數據，通過FPGA模塊和CAN模塊讀取數字量采集單元采集的數據，并對讀取到的數據進行處理，生成控制信號，通過FPGA模塊和CAN模塊將控制信號輸出至控制信號輸出單元；

所述FPGA模塊對多路ADC模塊進行同步和采集時序控制，實現交流量采集單元對數據的采樣；所述FPGA模塊通過CAN模塊實現數字量采集單元對數據的采樣以及控制信號的輸出；

所述RAM模塊為處理器模塊和FPGA模塊提供數據共享支持，對FPGA模塊讀取到的數據進行暫存；

所述FLASH模塊為整個系統提供存儲功能；

所述處理器模塊通過其內部數據總線與人機交互單元進行數據互通；

所述處理器模塊，包括消弧線圈測控模塊、小電阻測控模塊和接地選線及跳閘模塊；其中：

所述消弧線圈測控模塊，根據交流量采集單元和數字量采集單元采集的數據，生成消弧線圈調檔控制信號，所述消弧線圈調檔控制信號用于對消弧線圈進行調檔、電網電容電流的變化進行監測、對電網的電容電流進行跟蹤測量以及對接地后投入的消弧線圈進行補償；

所述小電阻測控模塊，根據交流量采集單元和數字量采集單元采集的數據，生成小電阻投切控制信號，所述小電阻投切控制信號用于控制小電阻投切、配合接地選線及跳閘模塊實現有功分量法選線以及配合線路DTU和/或FTU進行重合于故障的快速隔離；

所述接地選線及跳閘模塊，根據交流量采集單元和數字量采集單元采集的數據，生成各支路跳閘控制信號，所述各支路的跳閘控制信號用于識別電網故障類型、進行暫態選線、協調小電阻進行高阻下的有功分量法選線、作為零序保護后備保護的選線跳閘、重合于故障時的后加速選線跳閘。

2.根據權利要求1所述的配網靈活接地保護控制系統，其特征在于，所述消弧線圈測控模塊生成消弧線圈調檔控制信號，包括：

實時監測中性點電壓U₀和中性點消弧線圈分支電流I_L，在中性點電壓U₀小于接地故障啟動電壓時，當監測到中性點電壓U₀有突變，則認為電網的支路、以及電網電容電流發生改變，此時啟動電容跟蹤計算；通過測量調節消弧線圈檔位過程中，中性點電壓U₀及消弧線圈電流I_L的改變情況，計算出電網的電容電流；

實時監測電網是否發生單相接地，包括：當中性點電壓U₀超過設定的接地故障啟動電壓時，認為電網發生單相接地，此時立即切除阻尼電阻、并投入消弧線圈進行電容電流補償；當中性點電壓U₀降低到接地故障啟動電壓以下時，認為接地故障消失，此時保持消弧線圈在投入狀態，在延時一段時間電網零序電壓始終低于故障啟動電壓后，退出消弧線圈補償、并投入阻尼電阻；

根據當前消弧線圈檔位信號，對消弧線圈執行上調、下調、停止調檔操作。