CN108462162B - 一种多功能柔性接地装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种多功能柔性接地装置，包括：变压器、电压源逆变器、绕组电流检测单元、放大器、PWM驱动信号生成单元、电容电流检测单元及中性点电压检测单元；绕组电流检测单元用于生成电流信号；放大器将电流信号放大以得到参考信号；电压源逆变器用于生成与参考信号同频率的电流或电压并作用于变压器二次侧绕组；中性点经消弧线圈接地时，电容电流电测单元检测接地电容电流并计算第一放大倍数，变压器一次侧绕组等效为连续可调的电感；中性点经小电阻接地时，中性点电压检测单元检测中性点电压并计算第二放大倍数，变压器一次侧绕组等效为一个连续可调的小电阻。本发明通过不同的控制方式，无需调整装置即可实现两种中性点接地方式。

Description

一种多功能柔性接地装置

技术领域

本发明属于可调电抗器技术领域，更具体地，涉及一种多功能柔性接地装置。

背景技术

在我国电力系统中，配电网是整个电力系统中最接近电能分配末端的工业用户和民用用户的部分。配电网起着极其重要的分配电能的作用，配电网供电可靠性、电能的质量、经济性等问题直接影响到国民经济的各个部门和人民的日常生活。选择合适的中性点接地方式是提高配电网的供电可靠性和安全运行水平最直接和最有效的方法。配电网中性点的接地方式是一个综合了多种因素的技术问题，关系到人身和设备安全、系统绝缘水平、过电压保护、供电可靠性、通信干扰、接地装置及继电保护等问题。

目前，国内多数变电站基本以中性点经小电阻接地或经消弧线圈接地运行方式为主(70％)，并呈逐步增长趋势。

中性点经消弧线圈的接地方式是将一个消弧电感线圈接入到中性点与大地中间。在电力系统发生接地故障时，故障点处的故障电流由两部分叠加而成，分别是消弧线圈提供的感性电流与整个系统的电容电流。电感电流与电容电流的向量在相位上相差180°，当脱谐度选择适当时，故障电容电流恰好被补偿掉，使得电流过零点时电弧迅速熄灭，从而使接地电流接近于0，因而配电网可以带故障继续运行，可以显著提高电力系统的供电可靠性。这种接地方案，能有效降低故障点的残余电流，限制故障相电压的恢复，在弧光接地故障中，可有效降低重新燃弧的可能性。但是在城市电网中，架空线路逐渐被电力电缆所取代，相应的电容电流也增加较多，消弧线圈出现了补偿容量不足的问题，补偿效果不好，可能产生弧光接地过电压。另外中性点经消弧线圈的接地方式故障特征不明显，尤其在故障选线方面存在困难，也很难达到继保装置灵敏度的需要。

中性点经小电阻接地方式是将一个小电阻接入到中性点与大地中间。在电力系统发生接地故障时，在过电流保护装置和开关装置的配合下，在系统发生接地故障的瞬间切除故障线路。小电阻接地能准确快速地切除故障线路，过电压水平较低，但是其供电可靠性低，线路跳闸率高。尤其是目前的接地电阻器均是阻值不变的线性电阻器，当配电网发生非金属性接地故障或间歇性接地故障时，故障电流一般在数十至数百安培范围内，若未达到零序过电流保护的动作值，故障线路不会被切除，接地电阻器会因长时间流过不大的电流而累计大量的热量，最终可能会因为长时间累计发热而烧毁。

总的来说，随着电力系统结构和运行方式的复杂化，配电网对于接地方式的要求可能发生变化，且上述两种接地方式的缺点也没有得到较好的解决。

发明内容

针对现有技术的缺陷和改进需求，本发明提供了一种多功能柔性接地装置，其目的在于，通过不同的控制方式，无需调整装置结构即可分别实现中性点经消弧线圈接地和中性点经小电阻接地两种功能，以适合配电网不同的规划运行需求；同时解决中性点经消弧线圈接地时存在的补偿容量不足的问题，以及中性点经小电阻接地时存在的故障电流未达到零序过电流保护动作值、故障未被切除导致接地电阻因长时间累积发热而烧毁的问题。

为实现上述目的，按照本发明的第一方面，提供了一种多功能柔性接地装置，包括：变压器、电压源逆变器、绕组电流检测单元、放大器、PWM驱动信号生成单元、电容电流检测单元以及中性点电压检测单元；

变压器一次侧绕组串联于电网中性点接地线，变压器二次侧绕组的两端分别与电压源逆变器的两个输出端相连；变压器用于实现电网中性点的两种接地方式；

绕组电流检测单元的输入端与变压器一次侧绕组相连，绕组电流检测单元用于检测流过变压器一次侧绕组的电流并生成电流信号；

电容电流检测单元用于检测接地电容的电流值并生成第一放大倍数k₁以及第一控制信号；

中性点电压检测单元用于检测中性点的对地电压并生成第二放大倍数k₂以及第二控制信号；

放大器的第一输入端连接至绕组电流检测单元的输出端，放大器的第二输入端连接至电容电流检测单元的第一输出端，放大器的第三输入端连接至中性点电压检测单元的第一输出端；放大器用于对电流信号进行放大以生成参考信号i_ref；

PWM驱动信号生成单元的第一输入端连接至放大器的输出端，PWM驱动信号生成单元的第二输入端连接至电容电流检测单元的第二输出端，PWM驱动信号生成单元的第三输入端连接至中性点电压检测单元的第二输入端；PWM驱动信号生成单元用于在第一控制信号或者第二控制信号的控制下，根据参考信号i_ref生成PWM驱动信号；

电压源逆变器的输入端连接至PWM驱动信号生成单元的输出端；电压源逆变器用于在PWM驱动信号的驱动下改变变压器一次侧绕组的等效阻抗，进而调节电网中性点的接地方式。

进一步地，在一种工作模式下，第二放大倍数k₂以及第二控制信号均为0，并且变压器一次侧绕组为电网中性点接地线提供连续可调的等效电感，从而实现电网中性点经消弧线圈接地。

更进一步地，第一放大倍数k₁的计算公式如下：

其中，k_T为变压器的耦合变比，K_PWM1为电网中性点经消弧线圈接地时电压源逆变器的等效增益，h为确定流过变压器一次侧绕组的电流所用的电流互感器的增益，α为根据过补偿要求计算的控制参数。

更进一步地，放大器用于将电流信号放大k₁倍，得到参考信号i_ref。

更进一步地，PWM驱动信号生成单元用于在第一控制信号的控制下，根据参考信号i_ref生成PWM驱动信号。

更进一步地，电压源逆变器用于在PWM驱动信号的驱动下生成与参考信号i_ref同频率的电流I₂并将电流I₂通入变压器的二次侧绕组，从而改变变压器的一次侧绕组的等效电感，进而改变变压器一次侧绕组中流过的补偿电流，并最终实现对线路中接地电容电流的过补偿。

进一步地，在另一种工作模式下，第一放大倍数k₁及第一控制信号均为0，并且当电网中性点对地电压低于阈值电压U_G时，电压源逆变器不工作，变压器一次侧绕组为电网中性点接地线提供阻抗为Z_AX＝Z₁+Z_m的等效阻抗；当电网中性点对地电压高于阈值电压U_G时，变压器为电网中性点接地线提供连续可调的电阻，与变压器一次侧绕组相连的电网中性点经小电阻接地；其中，Z₁为变压器的一次侧漏抗，Z_m为变压器的励磁阻抗；阈值电压U_G根据实际的电网运行工况设定，阈值电压设定太高，可能导致没有及时切断线路，用电设备因过流而损坏；阈值电压设定太低，可能导致过电流保护装置误动作，降低了系统的供电可靠性。

更进一步地，当电网中性点经小电阻接地时，第二放大倍数k₂的计算公式如下：

其中，k_T为变压器的耦合变比，K_PWM2为电网中性点经小电阻接地时电压源逆变器的等效增益，h为确定流过变压器一次侧绕组的电流所用的电流互感器的增益，β为根据变压器一次侧绕组等效电阻调节要求计算得到的控制参数。

更进一步地，当电网中性点经小电阻接地时，放大器用于将电流信号放大k₂倍，得到参考信号i_ref。

更进一步地，PWM驱动信号生成单元用于在第二控制信号的控制下，根据参考信号i_ref生成PWM驱动信号。

更进一步地，当电网中性点经小电阻接地时，电压源逆变器用于在PWM驱动信号的驱动下生成与参考信号i_ref同频率的电压U₂，并将电压U₂施加于变压器二次侧绕组的两端，从而改变变压器一次侧绕组的等效电阻。

总体而言，通过本发明所构思的以上技术方案，能够取得以下有益效果：

(1)通过装置不同的控制方式可以分别实现中性点经消弧线圈接地、中性点经小电阻接地方式两种功能，因此无需调整装置结构即可满足配电网不同的规划运行需求；

(2)在中性点经消弧线圈接地方式的功能下，可以根据电容电流实时调节变压器一次侧绕组为电网中性点接地线提供的等效电抗大小，保证补偿的精度；基于变压器一次侧绕组提供的等效电抗连续可调，补偿容量可以设计到很大，足够目前配电网的补偿需要；

(3)在中性点经小电阻接地方式的功能下，当中性点电压未达到阈值电压U_G时，电压源逆变器不工作，变压器一次侧绕组为电网中性点接地线提供阻抗为Z_AX＝Z₁+Z_m的等效大阻抗，流过多功能柔性接地装置的电流非常小，因此不会因为累积发热而被烧毁，解决了现有的中性点经小电阻接地时，故障电流未达到零序过电流保护动作值、故障未被切除而导致装置长时间累计发热而烧毁的问题。

附图说明

图1为本发明实施例提供的多功能柔性接地装置示意图；

图2为变压器的T型等效电路图；

图3为本发明实施例提供的电网等效电路图；

图4为本发明实施例提供的电网中性点经消弧线圈接地发生单相接地短路故障时的等效电路图；

图5为本发明实施例提供的电网中性点经小电阻接地发生单相接地短路故障时的等效电路图；

在所有附图中，相同的附图标记用来表示相同的元件或者结构，其中：

1为变压器，2为电压源逆变器，3为绕组电流检测单元，4为放大器，5为PWM驱动信号生成单元，6为电容电流检测单元，7为中性点电压检测单元。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。此外，下面所描述的本发明各个实施方式中所涉及到的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。

本发明所提出的多功能的柔性接地装置是针对目前的常规接地装置无法根据电力系统结构和运行方式的变化做出实时调整以满足配电网对于接地方式的要求(即柔性接地的要求)，且中性点经消弧线圈接地方式存在的补偿容量不足，以及中性点经小电阻接地方式存在的故障电流未达到零序过电流保护动作值、故障未被切除导致接地电阻长时间累计发热而烧毁等技术缺陷来进行设计的。

本发明所提供的多功能柔性接地装置，如图1所示，包括：变压器1、电压源逆变器2、绕组电流检测单元3、放大器4、PWM驱动信号生成单元5、电容电流检测单元6以及中性点电压检测单元7；变压器1的一次侧绕组串联与电网中性点接地线串联，变压器1的二次侧绕组的两端分别与电压源逆变器2的两个输出端相连；变压器1用于实现电网中性点的两种接地方式；绕组电流检测单元3的输入端与变压器1一次侧绕组相连，电流检测单元3用于检测流过变压器1一次侧绕组的电流并生成电流信号；电容电流检测单元6用于检测接地电容的电流值并生成第一放大倍数k₁以及第一控制信号；中性点电压检测单元7用于检测中性点的对地电压并生成第二放大倍数k₂以及第二控制信号；放大器4的第一输入端连接至绕组电流检测单元3的输出端，放大器4的第二输入端连接至电容电流检测单元6的第一输出端，放大器4的第三输入端连接至中性点电压检测单元7的第一输出端；放大器4用于对电流信号进行放大以生成参考信号i_ref；PWM驱动信号生成单元5的第一输入端连接至放大器4的输出端，PWM驱动信号生成单元5的第二输入端连接至电容电流检测单元6的第二输出端，PWM驱动信号生成单元5的第三输入端连接至中性点电压检测单元7的第二输入端；PWM驱动信号生成单元5用于在第一控制信号或者第二控制信号的控制下，根据参考信号i_ref生成PWM驱动信号；电压源逆变器2的输入端连接至PWM驱动信号生成单元的输出端；电压源逆变器2用于在PWM驱动信号的驱动下改变变压器1一次侧绕组的等效阻抗，进而调节电网中性点的接地方式。

图2所示为变压器1的T型等效电路图，在变压器1的一次侧，存在如下电压方程的向量表达式：

其中，U₁为变压器1一次侧绕组两端的电压；U′₂为变压器1二次侧绕组两端的电压等效到变压器1一次侧的电压；I₁为变压器1一次侧绕组的电流；I′₂为变压器1二次侧绕组电流等效到变压器1一次侧的电流，Z₁为变压器1的一次侧漏抗，Z_m为变压器1的励磁阻抗；Z′₂为变压器1二次侧漏抗等效到一次侧的漏抗。

图3所示为中性点接地线上设置有图1所示的多功能柔性接地装置的电网等效电路图，其中Z_N表示多功能的柔性接地装置等效的可调电抗器，R_g表示接地故障处的等效接地电阻，C_a、C_b、C_c分别表示A、B、C三相导线的对地电容。

在如图1所示的多功能柔性接地装置的一种工作模式下，第二放大倍数k₂以及第二控制信号均为0，并且变压器1一次侧绕组为电网中性点接地线提供连续可调的等效电感，图3所示的电网中性点经消弧线圈接地；放大器用于将电流信号放大k₁倍，得到参考信号i_ref；PWM驱动信号生成单元用于在第一控制信号的控制下，根据参考信号i_ref生成PWM驱动信号；电压源逆变器用于在PWM驱动信号的驱动下生成与参考信号i_ref同频率的交流电流I₂并将交流电流I₂通入变压器的二次侧绕组，使得变压器一次侧绕组中产生感性电流，以补偿电网中性点接地线中的容性电流；

此时，变压器一次侧绕组电流I₁通过绕组电流检测单元3和放大器4后，得到的参考信号i_ref为：

i_ref＝hk₁I₁；

其中，h为确定流过变压器1一次侧绕组的电流所用的电流互感器的增益；

变压器二次侧绕组I₂为：

I₂＝K_PWM1i_ref＝K_PWM1hk₁I₁；

其中，K_PWM1为电压源逆变器2的等效增益；

变压器二次侧绕组电流等效到变压器一次侧绕组的电流I′₂为：

其中，k_T为变压器的耦合变比；

设控制参数则变压器1一次侧绕组的等效阻抗Z_AX为：

其中，Z₁为变压器1的一次侧漏抗，Z_m为变压器1的励磁阻抗；基于变压器1的线圈和铁芯材质的固有属性，变压器1的一次侧漏抗中电抗值大于电阻值且二者相差至少两个数量级，同时变压器1的励磁阻抗中电抗值大于电阻值且二者相差至少两个数量级，变压器一次侧漏抗中的电阻及变压器1励磁阻抗中的电阻可略去不计，此时变压器1的一次侧漏抗为Z₁＝jωL₁，并且变压器1的励磁阻抗为Z_m＝jωL_m；基于上述分析，变压器1一次侧绕组的等效阻抗Z_AX为：

Z_AX≈jωL₁+(1+α)jωL_m；

其中，L₁为变压器的一次侧的漏感，L_m为变压器的励磁电感，ω为角频率；通过调节控制参数α的值，即可使变压器一次侧等效为一个连续可调的电感，满足多功能柔性接地装置工作于消弧线圈接地功能的要求。

图4所示为电网中性点经消弧线圈接地发生单相接地短路故障时的等效电路图，其中，变压器1一次侧绕组中流过的补偿电流为I_L，线路对地电容电流总和为I_C，从接地点流回的总电流为I_d＝I_L+I_C，补偿度为P＝I_L-I_C；在过补偿的情况下，P＞0，即I_L＞I_C；实际应用中，过补偿的取值范围为5％-10％；采用过补偿以后，感性电流大于容性电流，流过故障线路的电流I_d呈感性；

电网中性点经消弧线圈接地发生单相接地短路故障时，电容电流检测单元6检测出电流I_C，并根据过补偿的要求计算控制参数α，进而计算得到第一放大倍数k₁并生成第一控制信号，最终改变压器1一次侧绕组的等效电感，从而改变补偿电流I_L，以满足多功能柔性接地装置使得电网中性点经消弧线圈接地的要求；由于补偿电流I_L可以随电容电流I_C的变化而改变，所以可以保证高精度的过补偿和足够的补偿容量。第一放大倍数k₁的计算公式如下：

在如图1所示的多功能柔性接地装置的另一种工作模式下，第一放大倍数k₁及第一控制信号均为0，并且当电网中性点对地电压低于阈值电压U_G时，电压源逆变器2不工作，变压器1一次侧绕组为电网中性点接地线提供阻抗为Z_AX＝Z₁+Z_m的等效阻抗；当电网中性点对地电压高于阈值电压U_G时，变压器1为电网中性点接地线提供连续可调的电阻，图3所示的电网中性点经小电阻接地；其中，Z₁为变压器1的一次侧漏抗，Z_m为变压器1的励磁阻抗；阈值电压U_G根据实际的电网运行工况设定，阈值电压设定太高，可能导致没有及时切断线路，用电设备因过流而损坏；阈值电压设定太低，可能导致过电流保护装置误动作，降低了系统的供电可靠性；放大器4用于将电流信号放大k₂倍，得到参考信号i_ref；PWM驱动信号生成单元用于在第二控制信号的控制下，根据参考信号i_ref生成PWM驱动信号；电压源逆变器2用于在PWM驱动信号的驱动下生成与参考信号i_ref同频率的电压U₂，并将电压U₂施加于变压器1二次侧绕组的两端，从而改变变压器一次侧绕组的等效电阻；

当电网中性点对地电压高于阈值电压U_G时，变压器一次侧绕组电流I₁通过绕组电流检测单元3和放大器4后，得到的参考信号i_ref为：

i_ref＝hk₂I₁；

其中，h为确定流过所述变压器一次侧绕组的电流所用的电流互感器的增益；

电压U₂的计算公式为：

U₂＝K_PWM2i_ref＝K_PWM2hk₂I₁；

其中，K_PWM2为电压源逆变器2的等效增益；

变压器二次侧绕组两端的电压等效到变压器一次侧绕组两端的电压U′₂为：

U′₂＝k_TU₂＝k_TK_PWM2hk₂I₁；

其中，k_T为变压器1的耦合变比；

令控制参数β＝k_TK_PWM2hk₂，则电压U′₂为：

U′₂＝βI₁；

基于上述分析，变压器1一次侧绕组的等效阻抗Z_AX为：

基于变压器1的线圈及铁芯材质的固有属性，变压器1的励磁阻抗Z_m大于变压器1一次侧漏抗Z₁，且二者相差至少两个数量级，同时变压器1的励磁阻抗Z_m大于变压器1二次侧漏抗等效到一次侧的漏抗Z′₂，并且二者相差至少两个数量级，相对于变压器1的励磁阻抗Z_m，变压器1一次侧漏抗Z₁及变压器1二次侧漏抗等效到一次侧的漏抗Z′₂可忽略不计；另外，在电网中性点经小电阻接地时，控制参数β的取值大于变压器1一次侧漏抗Z₁，且二者相差至少两个数量级，同时控制参数β大于变压器1二次侧漏抗等效到一次侧的漏抗Z′₂，并且二者相差至少两个数量级，相对于控制参数β，变压器1一次侧漏抗Z₁及变压器1二次侧漏抗等效到一次侧的漏抗Z′₂可忽略不计；

基于上述分析，变压器1一次侧绕组的等效阻抗Z_AX为：

Z_AX≈Z₁+Z′₂+β≈β；

通过调节控制参数β，即可使变压器一次侧绕组等效为一个连续可调的电阻，满足多功能柔性接地装置工作于小电阻接地功能的要求。

图5所示为电网中性点经小电阻接地发生单相接地短路故障时的等效电路图，中性点电压检测单元7检测电网中性点对地电压U₀，若电压U₀低于阈值电压U_G，此时的短路故障电流不足以危害电网中的用电设备，因此过电流保护装置无需切断故障线路，此时，由于电压源逆变器2不工作，变压器1为中性点接地线提供阻抗为Z_AX＝Z₁+Z_m的等效阻抗，该阻抗值较大，流过多功能柔性接地装置的故障电流非常小，多功能柔性接地装置不会因为累积发热而烧毁，解决了小电阻接地的缺陷；若电压U₀高于阈值电压U_G，则中性点电压检测单元7根据接地电阻值的要求计算控制参数β，进而计算得到第一放大倍数k₂并生成第二控制信号，最终改变压器1一次侧绕组的等效电阻，从而使得线路零序电流迅速增大，达到过电流保护的动作值，在系统发生接地短路故障的瞬间切断故障线路；第二放大倍数k₂的计算公式如下：

本领域的技术人员容易理解，以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种多功能柔性接地装置，其特征在于，包括：变压器(1)、电压源逆变器(2)、绕组电流检测单元(3)、放大器(4)、PWM驱动信号生成单元(5)、电容电流检测单元(6)以及中性点电压检测单元(7)；

所述变压器(1)一次侧绕组串联于电网中性点接地线，所述变压器(1)二次侧绕组的两端分别与所述电压源逆变器(2)的两个输出端相连；所述变压器(1)用于实现电网中性点的两种接地方式；

所述绕组电流检测单元(3)的输入端与所述变压器(1)一次侧绕组相连，所述绕组电流检测单元(3)用于检测流过所述变压器(1)一次侧绕组的电流并生成电流信号；

所述电容电流检测单元(6)用于检测接地电容的电流值并生成第一放大倍数k₁以及第一控制信号；

所述中性点电压检测单元(7)用于检测中性点的对地电压并生成第二放大倍数k₂以及第二控制信号；

所述放大器(4)的第一输入端连接至所述绕组电流检测单元(3)的输出端，所述放大器(4)的第二输入端连接至所述电容电流检测单元(6)的第一输出端，所述放大器(4)的第三输入端连接至所述中性点电压检测单元(7)的第一输出端；所述放大器(4)用于对所述电流信号进行放大以生成参考信号i_ref；

所述PWM驱动信号生成单元(5)的第一输入端连接至所述放大器(4)的输出端，所述PWM驱动信号生成单元(5)的第二输入端连接至所述电容电流检测单元(6)的第二输出端，所述PWM驱动信号生成单元(5)的第三输入端连接至所述中性点电压检测单元(7)的第二输入端；所述PWM驱动信号生成单元(5)用于在所述第一控制信号或者所述第二控制信号的控制下，根据所述参考信号i_ref生成PWM驱动信号；

所述电压源逆变器(2)的输入端连接至所述PWM驱动信号生成单元(5)的输出端；所述电压源逆变器(2)用于在所述PWM驱动信号的驱动下改变所述变压器(1)一次侧绕组的等效阻抗，进而调节电网中性点的接地方式；

所述多功能柔性接地装置存在两种工作模式；

在第一种工作模式下，第二放大倍数k₂以及第二控制信号均为0，并且变压器一次侧绕组为电网中性点接地线提供连续可调的等效电感，从而实现电网中性点经消弧线圈接地；

在第二种工作模式下，所述第一放大倍数k₁及所述第一控制信号均为0，并且当电网中性点对地电压低于阈值电压U_G时，所述电压源逆变器(2)不工作，所述变压器(1)一次侧绕组为电网中性点接地线提供阻抗为Z_AX＝Z₁+Z_m的等效阻抗；当电网中性点对地电压高于阈值电压U_G时，所述变压器(1)为电网中性点接地线提供连续可调的电阻，与所述变压器(1)一次侧绕组相连的电网中性点经小电阻接地；其中，Z₁为变压器的一次侧漏抗，Z_m为变压器的励磁阻抗，阈值电压U_G根据实际的电网运行工况设定。

2.如权利要求1所述的多功能柔性接地装置，其特征在于，在所述第一种工作模式下，所述第一放大倍数k₁的计算公式如下：

其中，k_T为所述变压器(1)的耦合变比，K_PWM1为电网中性点经消弧线圈接地时所述电压源逆变器(2)的等效增益，h为确定流过所述变压器(1)一次侧绕组的电流所用的电流互感器的增益，α为根据过补偿要求计算的控制参数。

3.如权利要求2所述的多功能柔性接地装置，其特征在于，所述放大器(4)用于将所述电流信号放大k₁倍，得到参考信号i_ref。

4.如权利要求1所述的多功能柔性接地装置，其特征在于，在所述第一种工作模式下，所述电压源逆变器(2)用于在所述PWM驱动信号的驱动下生成与所述参考信号i_ref同频率的电流I₂并将电流I₂通入所述变压器(1)的二次侧绕组，从而改变所述变压器(1)一次侧绕组的等效电感，进而改变所述变压器(1)一次侧绕组中流过的补偿电流，并最终实现对线路中接地电容电流的过补偿。

5.如权利要求1所述的多功能柔性接地装置，其特征在于，在所述第二种工作模式下，当电网中性点经小电阻接地时，所述第二放大倍数k₂的计算公式如下：

其中，k_T为所述变压器(1)的耦合变比，K_PWM2为电网中性点经小电阻接地时所述电压源逆变器(2)的等效增益，h为确定流过所述变压器(1)一次侧绕组的电流所用的电流互感器的增益，β为根据所述变压器(1)一次侧绕组等效电阻调节要求计算得到的控制参数。

6.如权利要求5所述的多功能柔性接地装置，其特征在于，当电网中性点经小电阻接地时，所述放大器(1)用于将所述电流信号放大k₂倍，得到参考信号i_ref。

7.如权利要求1所述的多功能柔性接地装置，其特征在于，在所述第二种工作模式下，当电网中性点经小电阻接地时，所述电压源逆变器(2)用于在所述PWM驱动信号的驱动下生成与所述参考信号i_ref同频率的电压U₂，并将电压U₂施加于所述变压器(1)二次侧绕组的两端，从而改变所述变压器(1)一次侧绕组的等效电阻。