[发明专利]配电网单相接地故障柔性消弧装置的控制方法

权利要求书

1.一种配电网单相接地故障柔性消弧装置的控制方法，其特征在于：柔性消弧装置的直流侧电源采用电容，通过接地故障补偿电流和直流侧电容稳压电流在对地支路和相间支路的协同控制，实现柔性消弧装置的直流侧电容电压稳定以及接地故障电流的全补偿；

采用单相接入式柔性消弧装置或两相接入式柔性消弧装置或三相接入式柔性消弧装置或中性点接入式柔性消弧装置接入电网；

所述单相接入式柔性消弧装置的拓扑采用单相H桥变流器，变流器一端接于配电线路或升压变压器低压侧的相线，另一端接于大地；所述单相H桥变流器为两电平单相半桥、三电平单相半桥、多电平单相半桥、单相级联式H桥中的一种；

所述两相接入式柔性消弧装置的拓扑采用两相H桥变流器公共点经消弧线圈接地或两相H桥变流器公共点经单相H桥变流器接地；两相变流器一端接于配电线路或升压变压器低压侧的相线，另一端接于公共点，两相H桥变流器直接接于或经升压变压器接于配电线路的任意两相；所述两相H桥变流器由两个单相H桥变流器组成；

所述三相接入式柔性消弧装置的拓扑采用四桥臂H桥变流器，其中三桥臂为三相H桥变流器，接地桥臂为单相H桥变流器，三相H桥变流器直接挂接或经升压变接于配电线路的三相，其公共点经单相H桥变流器即接地桥臂接地；所述三相H桥变流器为两电平三相半桥、三电平三相半桥、多电平三相半桥或三相级联式H桥中的一种；

所述中性点接入式柔性消弧装置的拓扑采用单相H桥变流器经Z型变压器接入配电网。

2.根据权利要求1所述的配电网单相接地故障柔性消弧装置的控制方法，其特征在于：当采用单相接入式柔性消弧装置接入电网时，具体采用以下控制方法：

正常运行时，控制单相柔性消弧装置从并网点吸收有功功率用于其直流侧电容电压的稳定控制；

发生接地故障且直流侧电容电压在设置值区间时，控制单相柔性消弧装置输出接地故障全补偿电流；发生接地故障且直流侧电容电压不在设置值区间时，控制单相柔性消弧装置，使其输出电流等于接地故障补偿电流的无功分量和直流侧电容的稳压电流之和。

3.根据权利要求1所述的配电网单相接地故障柔性消弧装置的控制方法，其特征在于：当采用双相接入式柔性消弧装置接入电网，并采用两相H桥变流器公共点经消弧线圈接地的结构时，具体采用以下控制方法：

正常运行时，控制两相桥臂的H桥变流器从并网点的线电压中吸收有功功率给直流侧电容充电；

接地故障时，控制两相H桥变流器合成的总注入电流始终为接地故障全补偿电流，而各相注入电流由接地故障补偿电流、本相变流器直流侧稳压电流和另一相变流器直流侧稳压电流负值三部分叠加而成，稳压电流仅在相间流通，不经过接地支路；接地故障补偿电流参考值由本相电压和本相对地导纳的乘积计算得到，本相稳压电流参考值和本相电压同相位，使其吸收有功功率以稳定直流侧电容电压；接地支路的消弧线圈设置为全补偿状态。

4.根据权利要求1所述的配电网单相接地故障柔性消弧装置的控制方法，其特征在于：当采用双相接入式柔性消弧装置接入电网，并采用两相H桥变流器公共点经单相H桥变流器接地的结构时，具体采用以下控制方法：

正常运行时，控制接地桥臂的H桥变流器从两相桥臂的公共点吸收有功功率给直流侧电容充电；

接地故障时，控制两相H桥变流器合成的总注入电流始终为接地故障全补偿电流，而各相注入电流由接地故障补偿电流、本相变流器直流侧稳压电流和另一相变流器直流侧稳压电流负值三部分叠加而成，稳压电流仅在相间流通，不经过接地支路；接地故障补偿电流参考值由本相电压和本相对地导纳的乘积计算得到，本相稳压电流参考值和本相电压同相位，使其吸收有功功率以稳定直流侧电容电压；接地支路的H桥变流器注入电流为接地故障全补偿电流，同时调控公共点电压，以便从公共点吸收有功功率，保持其直流侧电容电压稳定。