[发明专利]一种配电网不平衡零序电压精准快速抑制方法

说明书

本发明公开了一种不平衡零序电压精准快速抑制与电压消弧全补偿优化控制方法，其特征在于，本发明只需要调节一次注入电流的不平衡零序电压精准抑制方法，避免了传统方法多次注入、反复跟踪效果差耗时长的缺点；提出可实现电压消弧全补偿的方法，只需在故障前调节一次注入电流即可计算实现全补偿的注入电流，有效消除电网分布参数不平衡对补偿效果的影响，彻底将故障相电压钳制为0，彻底消除起弧的条件，操作简单、易实施。

技术领域

本发明涉及配电网接地故障保护领域，尤其涉及一种配电网不平衡零序电压精准快速抑制方法。

背景技术

我国中压配电网主要以小电流接地的方式的运行，单相接地故障后故障电流相对较小、线电压对称而可持续供电，具有供电可靠性高的优势。随着电网规模的扩大尤其是城市电缆线路的大量应用，单相接地故障的电容电流增大，过大的电容电流极易引发电弧而产生弧光过电压，导致系统绝缘薄弱的线路或设备击穿或发展成相间短路等不可逆故障，扩大了事故影响面。接地电流全补偿与可靠消弧技术依然是研究的热点和难点问题。

由于配电网分布参数不平衡的普遍存在，电网正常运行时存在零序不平衡零序电压，传统不平衡零序电压抑制方法都采用了“试错”和“逐步寻优”的思路，需要初始注入一个电流，然后不断的调节注入电流的相位和幅值，根据零序电压的反馈量，确定最优值。以上方法操作复杂，理论上需要多次注入电流-测量电压-注入电流-测量电流的循环，操作复杂且寻优结果只能无限靠近目标值。另外，当电网发生单相接地故障后，传统电压消弧法未计及电网不对称的影响，而导致故障相电压未能完全抑制为0，不能实现100％电压消弧。

发明内容

本发明的目的在于提供一种配电网不平衡零序电压精准快速抑制与电压消弧全补偿优化控制方法，以实现配电网不平衡零序电压快速抑制和电压消弧全补偿，在电网非单相接地故障时将电网零序电压可靠抑制为0、当单相接地故障后将故障相电压可靠抑制为0实现100％消弧。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种配电网不平衡零序电压精准快速抑制方法，该方法包含以下步骤：

步骤1：在电网中性点注入基波电流采集当前注入电流下的电网零序电压

步骤2：调整注入电流，调整后的注入基波电流为采集当前注入电流下的电网零序电压

步骤3：计算将电网不平衡零序电压抑制为0的注入电流值为

步骤4：通过电流发生器向电网注入基波电流将电网零序不平衡零序电压抑制为0；

步骤5：判别电网是否有线路投切操作，若有则返回步骤1。

进一步的，所述注入基波电流和的幅值均为|0.15(jωC+G)|，相位相差180度，其中，C为系统对地分布电容，G为系统对地分布电导，ω为系统的角频率。

本发明还提出一种电压消弧全补偿优化控制方法，该方法包含以下步骤：

步骤a：监视当电网中性点注入基波电流时的电网零序电压，若零序电压增加至相电压的ε％时，判定电网发生单相接地故障，记发生偏移后的零序电压为进入步骤b，所述的计算方法如下：

其中，在电网中性点注入基波电流采集当前注入电流下的电网零序电压调整注入电流，调整后的注入基波电流为采集当前注入电流下的电网零序电压

步骤b：通过电流发生器向电网中性点注入电压消弧全补偿的注入电流为：

式(2)中，是A相电源电势，注入将A相电压可靠抑制为0；若故障相为B相，则将式(2)中的换为电网B相电源电势若故障相为C相，则将式(2)中的换为电网C相电源电势