[发明专利]一种基于电容电流的电压跌落调整系统及方法

说明书

本发明公开了一种基于电容电流的电压跌落调整系统及方法，包括补偿电源产生器、投切开关、变压装置、控制器和补偿电流采集装置，所述补偿电源产生器连接在母线上，所述投切开关与补偿电源产生器的输出端相连，所述投切开关通过控制器控制投切，所述变压装置的输入端与所述投切开关的输出端连接，所述补偿电流采集装置串接于变压装置与中性点之间，所述补偿电流采集装置的输出端与控制器连接，所述控制器的输出端分别与变压装置和投切开关的输入端连接，本发明实现了接地故障无功电流、谐波电流及有功电流的完全补偿，克服了从母线系统取电后采用电力电子器件逆变注入方法补偿不完全的弊端，解决了传统消弧线圈对接地电流不能实现全补偿的问题。

技术领域

本发明涉及配电网技术领域，尤其涉及一种基于电容电流的电压跌落调整系统及方法。

背景技术

国内外配电网单相接地故障占80％以上，严重影响电网及设备的安全运行，安全处理接地故障对社会及经济发展有重要作用。当系统的电容电流大于10A以上时，采用消弧线圈接地方式。消弧线圈能够在一定程度上减少故障电流，系统可带故障运行2小时，但消弧线圈不能实现全补偿，故障点依然存在小于10A的残流，残流的存在可引起人身触电、火灾事故，以及严重威胁电网和设备的安全稳定运行。当系统的电容电流较大时，多采用小电阻接地方式，当发生单相接地故障时，放大故障线路零序电流，继电保护装置快速切除故障线路，但此种接地方式供电可靠性难以保障，且存在高阻接地时，继电保护拒动的风险。

当前，为能够彻底消除单相接地故障危害，同时保证供电可靠性。国内外提出了诸多完全补偿单相接地故障点电流的方法。但是传统的方法提供的补偿电压，会由于系统中电力设备、供电线路以及对地电容存在而产生的损耗使得补偿电压幅值跌落，不能实现接地电压和电流的完全补偿。综上，系统自身配置产生的损耗会使补偿电压幅值跌落，且跌落值因系统自身差异而不同。因此，对补偿电流进行实时调整以满足接地相电流为零的需求是本领域技术人员亟待解决的问题。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的是提供一种基于电容电流的电压跌落调整系统及方法，通过将系统中单相接地前后不变的线电压通过补偿电源产生器变换为相电压，用于补偿系统单相接地时的不平衡电压的自产电源的接地故障补偿系统，能够在系统用电设备、线路以及对地电容等产生损耗使补偿电压跌落的情况下进行及时调整，从而将单相接地故障点电压和电流均抑制为零，实现单相接地故障全补偿。

本发明通过以下技术手段解决上述技术问题：

本发明提供一种基于电容电流的电压跌落调整系统及方法，系统母线侧相供电电源电压通过补偿电源产生器传递后得到与自身相位相反的相电压。若系统某相发生单相接地故障，将投切开关接地相开关闭合，变压装置输出系统接地后的补偿电流注入到中性点。因此，可以使系统接地点电流为零，接地相电压亦为零，达到完全补偿接地电流的目的。

进一步，本发明提供一种基于电容电流的电压跌落调整系统，包括补偿电源产生器，投切开关，变压装置，控制器和补偿电流采集装置。所述补偿电源产生器连接在母线上，所述投切开关与补偿电源产生器的输出端相连，所述投切开关通过控制器控制投切，所述变压装置的输入端与所述投切开关的输出端连接，所述补偿电流采集装置串接于变压装置与中性点之间，所述补偿电流采集装置的输出端与控制器连接，所述控制器的输出端分别于变压装置和投切开关的输入端连接。

进一步，所述补偿电流采集装置用于采集中性点的电流信号，所述补偿电流采集装置为市场上已有的电流采集装置。

进一步，所述控制器包括故障相判断模块、开关控制模块、系统电容电流接收模块、补偿电流接收模块、分析计算模块和变压装置控制模块。一方面，控制器用于检测系统是否发生接地故障，判断接地故障相、控制接地相的投切开关；另一方面，控制器接收分析所述补偿电流采集装置的补偿电流和系统电容电流信号，并控制变压装置的输出。