[發明專利]柔性消弧裝置直流側電壓的穩定控制方法

有效

• 申請號: 202110354585.7
• 申請日: 2021-04-01
• 公開（公告）號: CN113067324B
• 公開（公告）日: 2022-09-16
• 發明（設計）人: 郭宸杰;郭謀發;游建章;張彬隆;楊博雅
• 申請（專利權）人: 福州大學
• 主分類號: H02H9/08
• 分類號: H02H9/08;H02J3/36;H02J3/18;H02J3/32;H02J3/38
• 代理公司: 福州元創專利商標代理有限公司 35100
• 代理人: 丘鴻超;蔡學俊

本發明提出一種柔性消弧裝置直流側電壓的穩定控制方法，其特征在于：柔性消弧裝置采用單相級聯H橋變流器，柔性消弧裝置掛接在相線和大地之間；柔性消弧控制方法為：系統正常運行時，柔性消弧裝置從并網點吸收有功功率穩定單相級聯H橋變流器直流側電容電壓；接地故障時，單相級聯H橋變流器由直流側電容穩壓模式切換至柔性消弧，補償接地故障電流至零。本發明解決了柔性消弧裝置直流側取源問題，節省了裝置成本。

技術領域

本發明屬于電網單相接地故障消弧技術領域，尤其涉及一種柔性消弧裝置直流側電壓的穩定控制方法。

背景技術

配電網單相接地故障電弧容易引發山火和電氣設備擊穿，已有的消弧裝置應用最為廣泛的為消弧線圈，但其僅能補償接地故障電流的無功分量，無法補償有功分量，因此出現了以有源逆變器補償接地故障電流有功分量的柔性消弧裝置。

已有的柔性消弧裝置主要問題有：逆變器的直流側需提供穩定的直流源，多以降壓變壓器和整流器的方式給直流側供電，但投入成本較高，裝置體積大。

發明內容

有鑒于此，本發明的目的在于提供一種柔性消弧裝置直流側電壓的穩定控制方法，省去直流側單獨的直流供電電源，能夠迅速抑制接地故障電弧的同時具有更高的經濟性。

其柔性消弧裝置采用單相級聯H橋變流器，柔性消弧裝置掛接在相線和大地之間；柔性消弧控制方法為：系統正常運行時，柔性消弧裝置從并網點吸收有功功率穩定單相級聯H橋變流器直流側電容電壓；接地故障時，單相級聯H橋變流器由直流側電容穩壓模式切換至柔性消弧，補償接地故障電流至零。本發明解決了柔性消弧裝置直流側取源問題，節省了裝置成本。

本發明具體采用以下技術方案：

一種柔性消弧裝置直流側電壓的穩定控制方法，其特征在于：柔性消弧裝置采用單相級聯H橋變流器，掛接在相線和大地之間；柔性消弧控制方法為：系統正常運行時，柔性消弧裝置從并網點吸收有功功率穩定單相級聯H橋變流器直流側電容電壓；接地故障時，單相級聯H橋變流器由直流側電容穩壓模式切換至柔性消弧，補償接地故障電流至零。

優選地，所述單相級聯H橋變流器連接于配電網相電源和大地之間，其直流側電源采用電容儲能。

優選地，分時控制級聯H橋給直流側電容充電和放電。

以及，一種柔性消弧裝置直流側電壓的穩定控制方法，其特征在于，包括以下步驟：

步驟S1:將單相級聯H橋變流器作為柔性消弧裝置掛接于配電網相和接地之間；

步驟S2：實時采集系統母線三相電壓、三相電流和零序電壓以及變流器注入電流；

步驟S3：計算母線零序電壓的幅值和相位；根據零序電壓是否越線判定是否發生接地故障：

判斷為正常運行時或接地故障消失后控制柔性消弧裝置吸收有功電流給直流側電容充電，并穩定在給定值，回到步驟S2:；

判斷為接地故障時控制柔性消弧裝置由直流側電容穩壓模式切換至消弧模式，輸出接地故障全補償電流，包括有功分量和無功分量，抑制故障相電壓至零；并執行步驟S4；

步驟S4：判斷接地故障是否已經消失，若故障消失，則柔性消弧裝置由消弧模式切換至直流側電容穩壓模式，返回步驟S2。

與現有技術相比，本發明及其優選方案具有以下有益效果：

本發明提出的柔性消弧裝置直流側穩壓和柔性消弧的切換控制方法，分時從電網吸收和釋放有功功率使得直流側電壓穩定，將省去直流側單獨的直流供電電源，節省了裝置的投入成本。

附圖說明

下面結合附圖和具體實施方式對本發明進一步詳細的說明：

圖1為本發明實施例帶單相級聯H橋變流器的配電網結構原理示意圖；