[发明专利]自适应对称单极直流配电网接地电阻调整方法、装置及系统

说明书

本发明公开了一种自适应对称单极直流配电网接地电阻调整方法、装置及系统，所述方法包括持续获取对称单极直流配电网中联接变压器阀侧中性点电压；基于投入接地电阻单元数量与联接变压器阀侧中性点电压之间的关系，确定出投入接地电阻单元的数量，实现自动调整投入接地电阻单元的数量，其中，各接地电阻单元由两个反向并联的IGBT与电阻r₀并联构成，所有接地电阻单元顺次串联构成接地电阻。本发明在发生高阻接地故障时，自动减小接地电阻的阻值，以最大限度的保证短路电流故障分量能够满足保护和光电流互感器的灵敏度要求，从而保证故障能够被准确的识别并切除。

技术领域

本发明属于电力系统配电网技术领域，具体涉及一种自适应对称单极直流配电网接地电阻调整方法、装置及系统。

背景技术

近年来，直流配电网凭借其在电能质量、供电可靠性、负荷兼容性、有功无功控制灵活性等方面的优势，得到了越来越多的关注。不同于直流输电网，直流配电网为降低成本，往往采用对称单极的结构形式。对于对称单极结构形式的直流配电网，其存在多种接地方式的可能。目前，大部分直流配电工程往往采用交流侧联接变压器阀侧中性点接地的方式。该种接地方式需经一定阻值的电阻接地以减小直流系统单极接地故障时流过换流器的短路电流，保证换流器在故障发生后的较长一段时间内维持正常运行，从而提高直流配电网的供电可靠性。

目前，国内已建成多个直流配电网示范工程，这些示范工程的联接变压器阀侧接地电阻的选取往往都以直流系统发生单极金属性接地故障时，流过换流器中电力电子器件的短路电流不超过其限定值为原则。该选取原则虽然能够保证换流器在故障发生后的较长一段时间内维持正常运行，但对于高阻接地故障，会使得短路电流故障分量过小，低于保护甚至光电流互感器的灵敏度，从而导致保护拒动，故障不能被清除，故障一直存在会对直流配电网的安全稳定运行产生较大的威胁。

发明内容

针对上述问题，本发明提出一种自适应对称单极直流配电网接地电阻调整方法、装置及系统，在发生高阻接地故障时，自动减小接地电阻的阻值，以最大限度的保证短路电流故障分量能够满足保护和光电流互感器的灵敏度要求，从而保证故障能够被准确的识别并切除。

为了实现上述技术目的，达到上述技术效果，本发明通过以下技术方案实现：

第一方面，本发明提供了一种自适应对称单极直流配电网接地电阻调整方法，包括：

持续获取对称单极直流配电网中联接变压器阀侧中性点电压；

基于投入接地电阻单元数量与联接变压器阀侧中性点电压之间的关系，确定出投入接地电阻单元的数量，实现自动调整投入接地电阻单元的数量，其中，各接地电阻单元由两个反向并联的IGBT与电阻r₀并联构成，所有接地电阻单元顺次串联构成接地电阻。

可选地，所述投入接地电阻单元数量与联接变压器阀侧中性点电压之间的关系为：

式中，U为联接变压器阀侧中性点电压，U_n为对称单极直流配电网额定极间电压。

可选地，所述电阻r₀的计算公式为：

式中，k₀为可靠系数，I_n为电力电子器件的额定电流，U_n为对称单极直流配电网额定极间电压。

可选地，所述基于投入接地电阻单元数量与联接变压器阀侧中性点电压之间的关系，确定出投入接地电阻单元的数量，包括以下步骤：

将联接变压器阀侧中性点电压与预设的门槛值进行比较；