[發(fā)明專利]一種基于故障相殘壓的全補償系統(tǒng)直阻設(shè)計方法及系統(tǒng)

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202011019083.0
• 申請日: 2020-09-24
• 公開（公告）號: CN112054533A
• 公開（公告）日: 2020-12-08
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 劉紅文;曾祥君;蔡曉斌;趙現(xiàn)平;王科;李文云;張恭源;聶鼎
• 申請（專利權(quán)）人: 云南電網(wǎng)有限責(zé)任公司電力科學(xué)研究院;長沙理工大學(xué)
• 主分類號: H02J3/12
• 分類號: H02J3/12;H02J3/46
• 代理公司: 北京弘權(quán)知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11363
• 代理人: 逯長明;許偉群

本發(fā)明實施例提供了一種基于故障相殘壓的全補償系統(tǒng)直阻設(shè)計方法及系統(tǒng)，用于全補償系統(tǒng)直流電阻理論計算。本發(fā)明方法包括：確定允許最大接地殘壓限值，獲取單相對地分布電容，計算單相接地故障最大接地電阻，確定需要補償?shù)淖畲箅娏骷八柩a償電流為容性或感性，計算調(diào)壓變壓器最優(yōu)分接電壓，計算線相變換器及調(diào)壓變壓器折算到系統(tǒng)中性點的直流電阻最大值。本發(fā)明通過故障相殘壓限制、電網(wǎng)系統(tǒng)對地分布電容、接地故障最大接地電阻，得到了全補償系統(tǒng)直流電阻設(shè)計的基礎(chǔ)理論，該設(shè)計理論及方法，可有效減少全補償系統(tǒng)生產(chǎn)制造成本，避免工程應(yīng)用中出現(xiàn)設(shè)計不合格問題，是補償變壓器直流電阻的優(yōu)化設(shè)計能極大提高補償精度。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及電子領(lǐng)域，具體涉及一種基于故障相殘壓的全補償系統(tǒng)直阻設(shè)計方法及系統(tǒng)。

背景技術(shù)

國內(nèi)外配電網(wǎng)單相接地故障占80％以上，嚴(yán)重影響電網(wǎng)及設(shè)備的安全運行，安全處理接地故障對社會及經(jīng)濟發(fā)展有重要作用。當(dāng)系統(tǒng)的電容電流大于10A以上時，采用消弧線圈接地方式。消弧線圈能夠在一定程度上減少故障電流，系統(tǒng)可帶故障運行2小時，但消弧線圈不能實現(xiàn)全補償，故障點依然存在小于10A的殘流，殘流的存在可引起人身觸電、火災(zāi)事故，以及嚴(yán)重威脅電網(wǎng)和設(shè)備的安全穩(wěn)定運行。當(dāng)系統(tǒng)的電容電流較大時，多采用小電阻接地方式，當(dāng)發(fā)生單相接地故障時，放大故障線路零序電流，繼電保護裝置快速切除故障線路，但此種接地方式供電可靠性難以保障，且存在高阻接地時，繼電保護拒動的風(fēng)險。

為能夠徹底消除單相接地故障危害，同時保證供電可靠性，國內(nèi)外提出了諸多完全補償單相接地故障點電流的方法。例如：瑞典SwedishNeutral制造的GFN(接地故障中和器)為代表的利用電力電子有源電源實現(xiàn)接地故障全補償，以及一種配電網(wǎng)接地故障消弧和保護方法(CN102074950A)技術(shù)原理上亦屬于有源全補償。另一方面，還有一種自產(chǎn)供電相電源的接地故障電流補償系統(tǒng)及方法的專利(CN201910992110.3和CN201910992109.0等)，由于利用相供電電源變換器，并且不存在電力電子電源，其在成本、穩(wěn)定性方面均有一定優(yōu)勢。

現(xiàn)有專利一種全補償系統(tǒng)電壓跌落的分析方法(CN202010081976.1、CN202010081977.6)、專利一種自產(chǎn)供電電源接地故障補償系統(tǒng)補償調(diào)節(jié)方法(申請?zhí)朇N202010081967.2)等給出了額定變比計算方法，但設(shè)計時并未考慮殘壓的影響，且未給出全補償系統(tǒng)的直流電阻設(shè)計基礎(chǔ)理論。不能實現(xiàn)配電系統(tǒng)單相接地故障殘壓的精準(zhǔn)控制。

本申請的發(fā)明人持續(xù)進行全補償系統(tǒng)設(shè)計技術(shù)探索，為解決全補償系統(tǒng)各部件缺乏設(shè)計理論的難題，本發(fā)明通過故障相殘壓限制、電網(wǎng)系統(tǒng)對地分布電容、接地故障最大接地電阻，得到了全補償系統(tǒng)直流電阻設(shè)計的基礎(chǔ)理論，該設(shè)計理論及方法，可有效減少全補償系統(tǒng)生產(chǎn)制造成本，避免工程應(yīng)用中出現(xiàn)設(shè)計不合格問題，是全補償系統(tǒng)設(shè)計的重要理論依據(jù)，補償變壓器直流電阻的優(yōu)化設(shè)計能極大提高補償精度。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明提供了一種基于故障相殘壓的全補償系統(tǒng)直阻設(shè)計方法，用于降低接地故障相殘壓。

本發(fā)明第一方面提供了一種基于故障相殘壓的全補償系統(tǒng)直阻設(shè)計方法，包括：

確定允許最大接地殘壓限值；

獲取Dy型接地故障全補償系統(tǒng)所接入電網(wǎng)系統(tǒng)的單相對地分布電容；

計算所述Dy型接地故障全補償系統(tǒng)所接入電網(wǎng)系統(tǒng)的單相接地故障最大接地電阻；

確定需要補償?shù)淖畲箅娏骷八柩a償電流為容性或感性；

計算在最大補償電流下的調(diào)壓變壓器最優(yōu)分接電壓；

計算線相變換器及調(diào)壓變壓器折算到系統(tǒng)中性點的直流電阻最大值。

可選地，所述最大接地殘壓限值在10V～200V范圍內(nèi)。

可選地，所述系統(tǒng)最大接地電阻計算公式為：