[發明專利]一種配電網殘流全補償控制方法

在審

• 申請號: 202111183235.5
• 申請日: 2021-10-11
• 公開（公告）號: CN113765109A
• 公開（公告）日: 2021-12-07
• 發明（設計）人: 王鵬;馮光;徐銘銘;張建賓;陳明;董軒
• 申請（專利權）人: 國網河南省電力公司電力科學研究院;國家電網有限公司
• 主分類號: H02J3/00
• 分類號: H02J3/00;H02J3/12;H02H7/26;H02H9/08;H02H3/06
• 代理公司: 南京勤行知識產權代理事務所(普通合伙) 32397
• 代理人: 尹英

本發明公開了一種配電網殘流全補償控制方法，包括以下步驟：步驟S1、檢測出配電網發生單相接地故障，投入配電網配置單相接地故障配置殘流全補償裝置確定故障線路；步驟S2、估算配電網補償電流；其中，補償電流包括線路對地電容電流和線路對地電阻電流；步驟S3、通過單相逆變器向中性點注入的零序電流，使單相接地故障恢復；步驟S4、控制消弧線圈及時退出運行，破壞系統的諧振運行工況，控制有源從消弧線圈實現配電網殘流全補償。本發明通過消弧線圈控制器確定故障線路，估算配電網補償電流，確保單相接地故障恢復后消弧線圈的及時退出；檢測當前主消弧線圈和從消弧線圈的補償電流，控制有源從消弧線圈實現全補償。

技術領域

本發明涉及電力技術領域，具體是一種配電網殘流全補償控制方法。

背景技術

隨著城市配電網容量及電纜線路的增加，傳統消弧線圈無法對接地故障電流中的有功分量與諧波分量進行補償，較大的殘流將導致電弧無法及時熄滅，因此接地殘流全補償的有源消弧技術得到廣泛關注。

國內外配電網接地故障消弧技術的研究發展經歷了如下幾個階段：研究初期采用固定接地阻抗限流消弧；隨后采用開關控制接地阻抗限流消弧；隨著研究的發展，出現了靜止連續可控接地阻抗限流消弧的消弧接地補償裝置、柔性零殘流消弧線圈等；現階段基于注入電流的零序電壓柔性控制及故障有源電壓消弧將成為新的發展方向。

現有有源消弧技術多是在配電網正常運行時通過對地參數的測量，精確計算注入電流的大小，并采用單相有源裝置控制輔助消弧線圈實現接地殘流的全補償，但未考慮接地故障恢復后全補償裝置如何快速退出運行的問題。在接地故障發生后，經一定延時控制注入電網電流的大小以增大故障殘流，通過精確測量零序電壓和各饋線零序電流變化量，實現接地故障的動態感知，但未提出注入電流大小的計算依據。因此為避免接地故障恢復后，系統長期處于諧振狀態導致消弧線圈不能及時退出，因此，本領域技術人員亟需提供一種配電網殘流全補償控制方法，通過消弧線圈控制器確定故障線路，估算配電網補償電流，檢測當前主消弧線圈和從消弧線圈的補償電流，控制有源從消弧線圈實現全補償。

發明內容

本發明的目的在于提供一種配電網殘流全補償控制方法，通過消弧線圈控制器確定故障線路，估算配電網補償電流，檢測當前主消弧線圈和從消弧線圈的補償電流，控制有源從消弧線圈實現全補償。

為實現上述目的，本發明提供如下技術方案：本發明提供一種配電網殘流全補償控制方法，包括以下步驟：

步驟S1、檢測出配電網發生單相接地故障，投入配電網配置單相接地故障配置殘流全補償裝置確定故障線路；

步驟S2、估算配電網補償電流；其中，補償電流包括線路對地電容電流和線路對地電阻電流；

步驟S3、通過單相逆變器向中性點注入的零序電流，使單相接地故障恢復；

步驟S4、控制消弧線圈及時退出運行，破壞系統的諧振運行工況，控制有源從消弧線圈實現配電網殘流全補償。

優選的，所述步驟S1中，所述配電網配置單相接地故障配置殘流全補償裝置包括主從式消弧線圈和單相逆變器。

優選的，所述步驟S1中，所述主從式消弧線圈包括主消弧線圈以及從消弧線圈，主消弧線圈為自動調匝式消弧線圈，從消弧線圈為基于單相直交逆變單元的可控部分。

優選的，所述步驟S2中，通過信號注入法測量接地電容的大小，通過計算阻尼率得到線路對地電阻電流。

優選的，所述步驟S3中，并聯系統退出諧振過程中，中性點電壓將逐漸下降，而注入的有功電流也將隨著零序電壓的下降而下降，當中性點電壓下降至閾值以下，則判斷單相接地故障恢復。

優選的，所述步驟S3中，在接地故障恢復后，向系統額外注入有功電流，使得零序電壓幅值處于衰減下降狀態。

優選的，所述步驟S4后，還包括步驟S5、建立配電網線路帶殘流全補償裝置的系統仿真模型。