[發明專利]一種配電網接地故障消弧切換方法及系統

有效

• 申請號: 202011106139.6
• 申請日: 2020-10-14
• 公開（公告）號: CN112271714B
• 公開（公告）日: 2022-11-22
• 發明（設計）人: 歐陽健娜;吳麗芳;白浩;俞小勇;周長城;李珊;潘姝慧;袁智勇
• 申請（專利權）人: 廣西電網有限責任公司電力科學研究院;南方電網科學研究院有限責任公司
• 主分類號: H02H9/08
• 分類號: H02H9/08
• 代理公司: 北京國帆知識產權代理事務所(普通合伙) 11334
• 代理人: 李增朝;徐愛萍

本發明公開了一種配電網接地故障消弧切換方法及系統，其方法包括：通過有源逆變器向配電網注入電流信號，基于電流信號測量配電網對地等效參數；測量配電網的當前零序電壓與當前三相電壓，基于當前零序電壓與當前三相電壓判斷配電網是否發生接地故障；若是，結合配電網對地等效參數獲取各相補償電流，基于電流消弧法向配電網注入各相補償電流；確定配電網中的故障相，從各相補償電流中提取故障相對應的補償電流，基于補償電流確定接地電阻閾值；獲取故障相的實際接地電阻，判斷實際接地電阻是否超過接地電阻閾值；若是，基于電壓消弧法將故障相的當前相電壓控制為零。本發明實施例可實現電流消弧和電壓消弧在運行過程中的即時切換，實用性好。

技術領域

本發明涉及電力技術領域，尤其涉及一種配電網接地故障消弧切換方法及系統。

背景技術

隨著配電網中電力線纜和非線性負荷的增加，在發生瞬時性單相接地故障的情況下所產生的短路電流，其中除了包含對地電容電流外，還存在大量有功分量和諧波，導致接地故障電弧難以自行熄滅。在傳統方式上所采用的消弧線圈，無論是實行人工調諧方式抑或是實行自動調諧方式，都只能補償接地故障電流的基波無功分量，無法補償其有功分量和諧波分量。目前國內外研究較多的是通過逆變器等裝置進行有源消弧，這種方法理論上可產生任意補償電流，包括故障電流的基波有功和無功電流以及諧波電流，且能夠對其輸出電流大小進行無級調節，以實現真正意義上的全補償。針對不同控制對象，有源消弧方法可分為電流消弧方法和電壓消弧方法這兩大類，然而這兩類消弧方法在單獨使用的過程中均存在一定的缺陷：電流消弧方法受對地參數的影響較大且補償響應時間較長，電壓消弧方法需要優先保證故障選相的準確性等。因此，如何根據電流消弧方法和電壓消弧方法的優點制定出應對配電網接地故障消弧的方案，是本發明所需要解決的問題。

發明內容

本發明的目的在于克服現有技術的不足，本發明提供了一種配電網接地故障消弧切換方法及系統，可實現電流消弧方法和電壓消弧方法在運行過程中的即時切換，保障對配電網接地故障的有效消弧，具有實用價值。

為了解決上述問題，本發明提出了一種配電網接地故障消弧切換方法，所述方法包括：

通過有源逆變器向配電網注入電流信號，基于所述電流信號測量配電網對地等效參數；

測量配電網的當前零序電壓與當前三相電壓，并基于所述當前零序電壓與所述當前三相電壓判斷配電網是否發生接地故障；

在判斷配電網發生接地故障之后，結合所述配電網對地等效參數獲取各相補償電流，并基于電流消弧法向配電網注入所述各相補償電流；

確定配電網中的故障相，從所述各相補償電流中提取出所述故障相所對應的補償電流，并基于所述補償電流確定接地電阻閾值；

獲取所述故障相的實際接地電阻，并判斷所述實際接地電阻是否超過所述接地電阻閾值；

在判斷所述實際接地電阻超過所述接地電阻閾值之后，基于電壓消弧法將所述故障相的當前相電壓控制為零。

可選的，所述通過有源逆變器向配電網注入電流信號，基于所述電流信號測量配電網對地等效參數包括：

通過有源逆變器向配電網注入第一電流信號，同時通過電壓互感器采集配電網中性點處的第一零序電壓，獲取所述第一電流信號與所述第一零序電壓之間的第一關系式；

通過所述有源逆變器向配電網注入第二電流信號，同時通過所述電壓互感器采集配電網中性點處的第二零序電壓，獲取所述第二電流信號與所述第二零序電壓之間的第二關系式；

對所述第一關系式和所述第二關系式進行融合分析，獲取配電網對地等效參數。

可選的，所述配電網對地等效參數包括線路對地電容值和線路對地泄漏電阻。

可選的，在基于所述當前零序電壓與所述當前三相電壓判斷配電網是否發生接地故障之后，還包括：