CN103227471B - 单相接地时svg正常进行无功补偿的方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种单相接地时SVG正常进行无功补偿的方法，包括以下步骤：a.计算电网系统发生单相接地时中性点的三相不平衡电压：b.计算电网系统发生单相接地时的三相实际相电压c.SVG根据所得的三相实际相电压作为参与运算的参考电压信号进行无功功率补偿的运算。本算法的应用，能够使SVG在电网系统发生单相接地故障时，仍能够稳定、快速、准确的对电网系统进行无功功率的补偿，为电网安全运行的稳定性和可靠性提供了保障。

Description

单相接地时SVG正常进行无功补偿的方法

技术领域

本发明涉及配电网接地技术领域，特别是一种用于在电网单相接地时SVG能够正常运行的方法。

背景技术

电网系统运行过程中需要对电网进行无功补偿，以提高电网运行时的功率因数，降低电网损耗。近年来常用的无功补偿设备是动态无功补偿装置，简称SVG，SVG在对电网进行无功补偿的过程中，需要准确的测量电网相电压来参与运算。目前的SVG的拓扑结构多为星接链式结构，其补偿算法都是通过采集电网系统中三相电压互感器的电压信号实现，运算的过程中要求三相电压应该在误差范围内。但是电网在实际运行过程中，很可能发生单相接地故障，在单相接地故障时，电网系统仍然需要进行无功功率的补偿。

然而电网系统中三相电压互感器的连接方式采用星接中性点接地方式，当在电网系统接地时，三相电压互感器采集的三相电压信号情况为：接地相的电压降低，其他两相电压升高；因此系统接地后电压互感器输出的三相电压不能真实反映电网系统的相电压。此时SVG只能退出运行，不能对电网进行无功功率的补偿。

发明内容

本发明需要解决的技术问题是提供一种在电网系统发生单相接地故障时仍能够保证SVG正常进行无功补偿的方法，以保证电网系统的正常运行。

为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案如下：

单相接地时SVG正常进行无功补偿的方法，当电网系统的某一相发生接地故障时，SVG根据参考电压信号进行无功功率补偿，参考电压信号的算法如下：

a.SVG通过电网系统中的三相电压互感器实时采集电网系统发生单相接地时的三相电压信号为和并根据采集的三相电压信号，采用式一计算三相不平衡电压

${\stackrel{\→}{U}}_0=({\stackrel{\→}{U}}_A+{\stackrel{\→}{U}}_B+{\stackrel{\→}{U}}_C)/3$ 式一

b.根据步骤a得出的电网系统发生单相接地时的三相不平衡电压采用式二至式四计算电网系统单相接地时的三相实际相电压

${{\stackrel{\→}{U}}_A}^{\′}={\stackrel{\→}{U}}_A-{\stackrel{\→}{U}}_0$ 式二

${{\stackrel{\→}{U}}_B}^{\′}={\stackrel{\→}{U}}_B-{\stackrel{\→}{U}}_0$ 式三

${{\stackrel{\→}{U}}_C}^{\′}={\stackrel{\→}{U}}_C-{\stackrel{\→}{U}}_0$ 式四

c.SVG根据步骤b所得的三相实际相电压作为参与运算的参考电压信号进行无功功率补偿的运算以及无功功率的补偿。

由于采用了上述技术方案，本发明取得的技术进步是：

本发明能够通过电网系统中现有电压互感器采集电网系统发生单相接地时的三相电压，并通过计算得出此时的真实三相相电压，从而计算得出SVG参与运算的参考电压信号供SVG进行无功补偿计算，进一步使得电网系统在发生单相接地故障时，仍能够稳定、快速、准确的对电网系统进行无功功率的补偿，为电网安全运行的稳定性和可靠性提供了保障。

附图说明

图1为电网系统发生单相接地时，电网系统不平衡电压与SVG所需参考电压的向量图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明做进一步详细说明。

动态无功补偿装置SVG应用在电网中进行电网无功功率的补偿时，需要通过设置在电网侧的电压互感器和电流互感器采集电网系统的三相电压值和三相电流值，并进行电网需要补偿的无功功率的计算。

动态无功补偿装置SVG主要包括主开关柜、进线柜、启动柜、功率柜和控制系统，其中主开关柜、进线柜、启动柜和功率柜依次串联连接在电网二次侧母线上，控制系统分别与启动柜和功率柜连接，用于根据采集的电网系统中三相的相电压值进行无功功率的计算，并通过控制功率柜控制需要向电网系统中补偿的无功功率。

在电网正常运行的过程中，通过电压互感器采集的三相电压值均为实际值，可以直接作为SVG的参考电压信号参与运算，并作为无功功率补偿的依据。当电网系统发生单相接地时，通过电压互感器采集的三相电压值不能真实反映三相电压值，SVG参与运算的参考电压信号的算法通过如下方式获得。

a.计算电网系统发生单相接地时中性点的三相不平衡电压：SVG通过电网系统中的三相电压互感器采集电网系统单相接地时的三相电压信号为和采用式一计算三相不平衡电压

${\stackrel{\→}{U}}_0=({\stackrel{\→}{U}}_A+{\stackrel{\→}{U}}_B+{\stackrel{\→}{U}}_C)/3$ 式一

b.根据步骤a得出的电网系统发生单相接地时的三相不平衡电压采用式二至式四计算电网系统单相接地时的三相实际相电压

${{\stackrel{\→}{U}}_A}^{\′}={\stackrel{\→}{U}}_A-{\stackrel{\→}{U}}_0$ 式二

${{\stackrel{\→}{U}}_B}^{\′}={\stackrel{\→}{U}}_B-{\stackrel{\→}{U}}_0$ 式三

${{\stackrel{\→}{U}}_C}^{\′}={\stackrel{\→}{U}}_C-{\stackrel{\→}{U}}_0$ 式四

电网系统不平衡电压与SVG所需参考电压的向量关系图如图1所示。

c.SVG根据步骤b所得的三相实际相电压作为参与运算的参考电压信号进行无功功率补偿的运算，并作为无功功率补偿的依据；即当补偿结果计算得出后，SVG装置的控制系统根据此参考电压信号相应地调节功率柜中桥式电路交流侧输出电压的相位和幅值，快速发出或吸收满足补偿要求的无功功率，实现快速动态无功补偿。

Claims (1)

1.单相接地时SVG正常进行无功补偿的方法，其特征在于：当电网系统的某一相发生接地故障时，SVG根据参考电压信号进行无功功率补偿，参考电压信号的算法如下：

a.SVG通过电网系统中的三相电压互感器实时采集电网系统发生单相接地时的三相电压信号为和并根据采集的三相电压信号，采用式一计算三相不平衡电压

${\stackrel{\→}{U}}_0=({\stackrel{\→}{U}}_A+{\stackrel{\→}{U}}_B+{\stackrel{\→}{U}}_C)/3$ 式一

b.根据步骤a得出的电网系统发生单相接地时的三相不平衡电压采用式二至式四计算电网系统单相接地时的参考电压信号

${{\stackrel{\→}{U}}_A}^{\′}={\stackrel{\→}{U}}_A-{\stackrel{\→}{U}}_0$ 式二

${{\stackrel{\→}{U}}_B}^{\′}={\stackrel{\→}{U}}_B-{\stackrel{\→}{U}}_0$ 式三

${{\stackrel{\→}{U}}_C}^{\′}={\stackrel{\→}{U}}_C-{\stackrel{\→}{U}}_0$ 式四

c.SVG根据步骤b所得的参考电压信号进行无功功率补偿的运算以及无功功率的补偿，所述无功功率的补偿，即SVG装置的控制系统根据此参考电压信号相应地调节功率柜中桥式电路交流侧输出电压的相位和幅值，快速发出或吸收满足补偿要求的无功功率，实现快速动态无功补偿。