[发明专利]一种配电网接地故障消弧切换方法及系统

说明书

本发明公开了一种配电网接地故障消弧切换方法及系统，其方法包括：通过有源逆变器向配电网注入电流信号，基于电流信号测量配电网对地等效参数；测量配电网的当前零序电压与当前三相电压，基于当前零序电压与当前三相电压判断配电网是否发生接地故障；若是，结合配电网对地等效参数获取各相补偿电流，基于电流消弧法向配电网注入各相补偿电流；确定配电网中的故障相，从各相补偿电流中提取故障相对应的补偿电流，基于补偿电流确定接地电阻阈值；获取故障相的实际接地电阻，判断实际接地电阻是否超过接地电阻阈值；若是，基于电压消弧法将故障相的当前相电压控制为零。本发明实施例可实现电流消弧和电压消弧在运行过程中的即时切换，实用性好。

技术领域

本发明涉及电力技术领域，尤其涉及一种配电网接地故障消弧切换方法及系统。

背景技术

随着配电网中电力线缆和非线性负荷的增加，在发生瞬时性单相接地故障的情况下所产生的短路电流，其中除了包含对地电容电流外，还存在大量有功分量和谐波，导致接地故障电弧难以自行熄灭。在传统方式上所采用的消弧线圈，无论是实行人工调谐方式抑或是实行自动调谐方式，都只能补偿接地故障电流的基波无功分量，无法补偿其有功分量和谐波分量。目前国内外研究较多的是通过逆变器等装置进行有源消弧，这种方法理论上可产生任意补偿电流，包括故障电流的基波有功和无功电流以及谐波电流，且能够对其输出电流大小进行无级调节，以实现真正意义上的全补偿。针对不同控制对象，有源消弧方法可分为电流消弧方法和电压消弧方法这两大类，然而这两类消弧方法在单独使用的过程中均存在一定的缺陷：电流消弧方法受对地参数的影响较大且补偿响应时间较长，电压消弧方法需要优先保证故障选相的准确性等。因此，如何根据电流消弧方法和电压消弧方法的优点制定出应对配电网接地故障消弧的方案，是本发明所需要解决的问题。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，本发明提供了一种配电网接地故障消弧切换方法及系统，可实现电流消弧方法和电压消弧方法在运行过程中的即时切换，保障对配电网接地故障的有效消弧，具有实用价值。

为了解决上述问题，本发明提出了一种配电网接地故障消弧切换方法，所述方法包括：

通过有源逆变器向配电网注入电流信号，基于所述电流信号测量配电网对地等效参数；

测量配电网的当前零序电压与当前三相电压，并基于所述当前零序电压与所述当前三相电压判断配电网是否发生接地故障；

在判断配电网发生接地故障之后，结合所述配电网对地等效参数获取各相补偿电流，并基于电流消弧法向配电网注入所述各相补偿电流；

确定配电网中的故障相，从所述各相补偿电流中提取出所述故障相所对应的补偿电流，并基于所述补偿电流确定接地电阻阈值；

获取所述故障相的实际接地电阻，并判断所述实际接地电阻是否超过所述接地电阻阈值；

在判断所述实际接地电阻超过所述接地电阻阈值之后，基于电压消弧法将所述故障相的当前相电压控制为零。

可选的，所述通过有源逆变器向配电网注入电流信号，基于所述电流信号测量配电网对地等效参数包括：

通过有源逆变器向配电网注入第一电流信号，同时通过电压互感器采集配电网中性点处的第一零序电压，获取所述第一电流信号与所述第一零序电压之间的第一关系式；

通过所述有源逆变器向配电网注入第二电流信号，同时通过所述电压互感器采集配电网中性点处的第二零序电压，获取所述第二电流信号与所述第二零序电压之间的第二关系式；

对所述第一关系式和所述第二关系式进行融合分析，获取配电网对地等效参数。

可选的，所述配电网对地等效参数包括线路对地电容值和线路对地泄漏电阻。

可选的，在基于所述当前零序电压与所述当前三相电压判断配电网是否发生接地故障之后，还包括：