[发明专利]基于零序电压相位偏移的消弧线圈柔性调谐方法

权利要求书

1.一种消弧线圈新型调谐方法及其柔性控制策略，其特征在于：其基本形式只需要两次改变消弧线圈两端并联的阻尼电阻，并且采集系统零序电压的相位，即可精确测量系统的总电容和总电阻；本发明给出了这种新型调谐方法在中性点经有源全补偿消弧线圈接地系统中的柔性控制策略，具体步骤如下：

(1)首先用极值法粗调，使消弧线圈处于临界谐振状态；

(2)测量此时系统零序电压的相位θ₁并保存；

(3)两次将已知阻尼电阻并联至消弧线圈两端，从新测量零序电压的相位θ₂和θ₃，并保存；

(4)根据相角差的正负来判断消弧线圈的补偿状态；

(5)根据测量数据以及已知数据，再结合相角关系，计算系统对地电容和对地电阻。

2.根据权利要求1所述的，一种消弧线圈的新型调谐方法及其柔性控制策略，其特征在于，仅仅依据阻尼电阻及其改变前后测量到的系统零序电压的相位，即可由式1、式2和式3计算出系统的对地电容，由式1、式2和式4计算出系统的对地电阻：

式1

式2

式3

式4。

3.根据权利要求1所述的，一种消弧线圈的新型调谐方法及其柔性控制策略，其特征在于当这种新型调谐方法应用于中性点经有源全补偿消弧线圈接地系统中时，可通过有源全补偿消弧线圈中的逆变器部分，实现其柔性控制，可提高调谐系统的灵活性，以及解决断路器频繁分和对系统造成的冲击，具体方案如下：

前期工作：

①取系统零序电压再乘以一定的系数β(β通过控制器可调)作为有源全补偿消弧线圈控制器的给定，取有源全补偿消弧线圈的逆变器输出电流作为控制器的反馈；

②测量或者通过铭牌查看与逆变器连接的变压器的变比n；

③设置逆变器等效电阻调节的上限R_max，R_max应尽量保证其取值范围为0.8～2倍的rΣ(对于随调式消弧线圈，使用工程方法大致估算rΣ的值，不需要精确)或R₀(对于预调式消弧线圈，R₀为并联阻尼电阻)；

④设置逆变器等效电阻调节的下限R_min，R_min应尽量保证其取值范围为0.1倍的rΣ(对于随调式消弧线圈)或R₀(对于预调式消弧线圈，R₀为并联阻尼电阻)；

⑤等效电阻的计算；

变压器一次侧等效电阻：

Rx=U.0I.1=nβ]]>式5

步骤1：利用极值法将消弧线圈调至临近谐振状态，此时不考虑消弧线圈的补偿状态；

步骤2：测量当前零序电压的相位θ₁并保存；

步骤3：调节逆变器的给定比例β使其等效电阻值R_x为设定的最大值R_max；

步骤4：待系统稳定后测量此时零序电压的相位θ₂并保存；

步骤5：判断|θ₁-θ₂|是否大于15⁰(该判断条件的设定，是为了保证计算的精度)，如果条件满足，则从步骤6开始执行；如果条件不满足，则从步骤9开始执行；

步骤6：至此可以确定R₁的合适值，即为当前R_x；

步骤7：令调节给定比例β，使其等效电阻等于R₂，待系统稳定后测量零序电压相位θ₃；

步骤8：根据所测数据，判断补偿状态，根据上述公式1、2、3、4计算系统对地电容和电阻值，至此，柔性调谐过程结束；

步骤9：调节逆变器的给定比例β，按一定极差降低R_x，然后执行步骤10；

步骤10：判断R_x＜R_min是否成立，如果条件满足，则从步骤11执行；如果条件不满足，则从步骤4开始执行；

步骤11：脱谐度ν的绝对值过小，调节消弧线圈使其远离谐振状态，然后从步骤2开始执行。