CN109581143B - 一种接地故障电流控制方法及装置 - Google Patents

一种接地故障电流控制方法及装置 Download PDF

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Abstract

本申请公开了一种接地故障电流控制方法及装置，在电网系统单相接地事件时，控制可控电压源输出电压进行全补偿，然后检测所述电网系统单相接地事件发生是否经过预设时间，如果是则控制所述可控电压源保持输出电压相位不变，减小输出幅值，计算所述可控电压源输出电流是否超过电流幅值的预设倍数，如果是则检测所述可控电压源输出电流超过是否经过预设时间，如果是则控制所述可控电压源输出进行全补偿，通过本申请提供的接地故障电流控制方法及装置，可以通过调整可控电压源的输出电压，实现接地故障电流的控制，从而能够灵活的处理单相接地故障。

Description

一种接地故障电流控制方法及装置
技术领域
本申请涉及电力技术领域，尤其涉及一种接地故障电流控制方法及装置。
背景技术
在电网系统中，尤其是中低压配电网系统中，单相接地故障是一种最常见的故障。单相接地故障不仅影响了用户的正常供电，而且可能产生过电压，烧坏设备，甚至引起相间短路而扩大事故。
为隔离单相接地故障，配电系统常采用中性点经小电阻接地方式，故障电流较大，进而通过线路保护装置，跳开接地线路。但中性点经小电阻接地方式下，故障电流较大，对系统的冲击较大；而且当发生高阻接地时，由于故障电流较金属性接地大大减小，不足以启动线路零序保护，往往引起故障进一步的发展，给电网系统带来更大的危害。
因此，如何实现对接地故障电流的控制，从而灵活的处理单相接地故障，成为业内亟待解决的问题。
发明内容
本申请提供了一种接地故障电流控制方法及装置，以解决中性点经小电阻接地方式下，故障电流较大，对系统的冲击较大，而且当发生高阻接地时不足以启动线路零序保护的问题。
第一方面，本申请提供一种接地故障电流控制方法，所述方法包括：
响应于电网系统单相接地事件，控制可控电压源输出
Figure GDA0002687815130000011
进行全补偿，以及控制所述可控电压源输出电流幅值为I0，其中，
Figure GDA0002687815130000012
检测所述电网系统单相接地事件发生是否经过Tcom时间；
如果所述电网系统单相接地事件发生经过Tcom时间，控制所述可控电压源保持输出电压相位不变，减小输出幅值，使所述可控电压源输出电压
Figure GDA0002687815130000013
其中，
Figure GDA0002687815130000014
0≤U'com≤Ucom；
计算所述可控电压源输出电流是否超过nI0；
如果所述可控电压源输出电流超过nI0，检测所述可控电压源输出电流超过nI0是否经过2Tp时间；
如果所述可控电压源输出电流超过nI0经过2Tp时间，控制所述可控电压源输出
Figure GDA0002687815130000021
进行全补偿。
可选的，响应于电网系统单相接地事件，控制可控电压源输出
Figure GDA0002687815130000022
进行全补偿，以及控制所述可控电压源输出电流幅值为I0，其中，
Figure GDA0002687815130000023
之后，所述方法还包括：
识别所述电网系统单相接地事件是否结束；
如果所述电网系统单相接地事件结束，控制所述可控电压源停止输出电压并退出。
可选的，计算所述可控电压源输出电流是否超过nI0的步骤中，3≤n≤4。
可选的，检测所述电网系统单相接地事件发生是否经过Tcom时间的步骤中，5min≤Tcom≤120min。
可选的，如果所述可控电压源输出电流超过nI0，检测所述可控电压源输出电流超过nI0是否经过2Tp时间的步骤中，0s≤Tp≤1s。
第二方面，本发明提供一种接地故障电流控制装置，所述装置包括：
控制单元，用于响应于电网系统单相接地事件，控制可控电压源输出
Figure GDA0002687815130000024
进行全补偿，以及控制所述可控电压源输出电流幅值为I0，其中，
Figure GDA0002687815130000025
检测单元，用于检测所述电网系统单相接地事件发生是否经过Tcom时间；
所述控制单元，还用于在所述电网系统单相接地事件发生经过Tcom时间时，控制所述可控电压源保持输出电压相位不变，减小输出幅值，使所述可控电压源输出电压
Figure GDA0002687815130000026
其中，
Figure GDA0002687815130000027
0≤U'com≤Ucom；
计算单元，用于计算所述可控电压源输出电流是否超过nI0；
所述检测单元，还用于在所述可控电压源输出电流超过nI0时，检测所述可控电压源输出电流超过nI0是否经过2Tp时间；
所述控制单元，还用于在所述可控电压源输出电流超过nI0经过2Tp时间时，控制所述可控电压源输出
Figure GDA0002687815130000031
进行全补偿。
可选的，所述装置还包括：
识别单元，用于在响应于电网系统单相接地事件，控制可控电压源输出
Figure GDA0002687815130000032
进行全补偿，以及控制所述可控电压源输出电流幅值为I0，其中，
Figure GDA0002687815130000033
之后，识别所述电网系统单相接地事件是否结束；
所述控制单元，还用于在所述电网系统单相接地事件结束时，控制所述可控电压源停止输出电压并退出。
可选的，3≤n≤4。
可选的，5min≤Tcom≤120min。
可选的，0s≤Tp≤1s。
由以上技术方案可知，本申请提供的一种接地故障电流控制方法及装置，在电网系统单相接地事件时，控制可控电压源输出电压进行全补偿，然后检测所述电网系统单相接地事件发生是否经过预设时间，如果是则控制所述可控电压源保持输出电压相位不变，减小输出幅值，计算所述可控电压源输出电流是否超过电流幅值的预设倍数，如果是则检测所述可控电压源输出电流超过是否经过预设时间，如果是则控制所述可控电压源输出进行全补偿，通过本申请提供的接地故障电流控制方法及装置，可以通过调整可控电压源的输出电压，实现接地故障电流的控制，从而能够灵活的处理单相接地故障。
附图说明
为了更清楚地说明本申请的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本申请提供的一种接地故障电流控制方法的流程图。
图2为本发明的接地故障电流控制方法所应用的系统的结构示意图。
图3为本申请提供的一种接地故障电流控制方法一实施例的流程图。
图4为本申请提供的一种接地故障电流控制装置的结构示意图。
具体实施方式
为使本申请的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请具体实施例及相应的附图对本申请技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。以下结合附图，详细说明本申请各实施例提供的技术方案。
请参阅图1，图1为本申请提供的一种接地故障电流控制方法的流程图。本实施例的方法可应用于对电网系统发生单相接地时的故障点故障电流进行柔性控制。
请参阅图2，为本发明的接地故障电流控制方法所应用的系统的结构示意图，其中
该系统中可设置有一个用于对可控电压源的输出电压进行控制的处理器，本实施例的执行主体可以是该处理器。本实施例的接地故障电流控制方法包括如下步骤：
步骤S101，响应于电网系统单相接地事件，控制可控电压源输出
Figure GDA0002687815130000041
进行全补偿，以及控制所述可控电压源输出电流幅值为I0，其中，
Figure GDA0002687815130000042
具体地，结合图2，当电网系统发生单相接地故障时，可控电压源补偿接地电流为零，此时，控制可控电压源输出电压为
Figure GDA0002687815130000043
进行全补偿。此时可控电压源输出的电流幅值为I0。
步骤S102，检测所述电网系统单相接地事件发生是否经过Tcom时间。
具体地，处理器检测从电网系统单相接地事件开始，是否已经经过了Tcom时间，在本实施例中，5min≤Tcom≤120min。
步骤S103，如果所述电网系统单相接地事件发生经过Tcom时间，控制所述可控电压源保持输出电压相位不变，减小输出幅值，使所述可控电压源输出电压
Figure GDA0002687815130000044
其中，
Figure GDA0002687815130000045
0≤U'com≤Ucom。
步骤S104，计算所述可控电压源输出电流是否超过nI0。
具体地，通过不断减小
Figure GDA0002687815130000046
并将可控电压源输出电流与nI0进行对比，判断可控电压源输出的电流幅值是否达到nI0。
在本实施例中，计算所述可控电压源输出电流是否超过nI0的步骤中，3≤n≤4。
步骤S105，如果所述可控电压源输出电流超过nI0，检测所述可控电压源输出电流超过nI0是否经过2Tp时间。
具体地，可控电压源输出的电流幅值超过nI0后，保持此状态2Tp时间，并实时检测是否经过2Tp时间。在本实施例中，所述的Tp为线路保护装置的零序过流保护延时，Tp在0s～1s之间。所述的线路保护装置的零序过流保护定值为kIc，所述的Ic为系统电容电流，k在1.0～1.5之间。
步骤S106，如果所述可控电压源输出电流超过nI0经过2Tp时间，控制所述可控电压源输出
Figure GDA0002687815130000051
进行全补偿。
请参阅图3，为本申请提供的一种接地故障电流控制方法一可行实施例的流程图，在上述实施例的基础上，响应于电网系统单相接地事件，控制可控电压源输出
Figure GDA0002687815130000052
进行全补偿，以及控制所述可控电压源输出电流幅值为I0，其中，
Figure GDA0002687815130000053
之后，所述方法还包括：
步骤S1021，识别所述电网系统单相接地事件是否结束。
步骤S1022，如果所述电网系统单相接地事件结束，控制所述可控电压源停止输出电压并退出。
在本实施例中，如果电网系统单相接地事件没有结束，则重复执行步骤S1021。在本发明整个过程的任意时刻，如果单相接地故障过程结束，均停止可控电压源输出，并将可控电压源退出系统。
由以上实施例可知，本申请提供的一种接地故障电流控制方法，在电网系统单相接地事件时，控制可控电压源输出电压进行全补偿，然后检测所述电网系统单相接地事件发生是否经过预设时间，如果是则控制所述可控电压源保持输出电压相位不变，减小输出幅值，计算所述可控电压源输出电流是否超过电流幅值的预设倍数，如果是则检测所述可控电压源输出电流超过是否经过预设时间，如果是则控制所述可控电压源输出进行全补偿，通过本申请提供的接地故障电流控制方法及装置，可以通过调整可控电压源的输出电压，实现接地故障电流的控制，从而能够灵活的处理单相接地故障。
请参阅图4，图4为本申请提供的一种接地故障电流控制装置的结构示意图，所述装置包括：
控制单元401，用于响应于电网系统单相接地事件，控制可控电压源输出
Figure GDA0002687815130000054
进行全补偿，以及控制所述可控电压源输出电流幅值为I0，其中，
Figure GDA0002687815130000055
检测单元402，用于检测所述电网系统单相接地事件发生是否经过Tcom时间；
所述控制单元401，还用于在所述电网系统单相接地事件发生经过Tcom时间时，控制所述可控电压源保持输出电压相位不变，减小输出幅值，使所述可控电压源输出电压
Figure GDA0002687815130000061
其中，
Figure GDA0002687815130000062
0≤U'com≤Ucom；
计算单元403，用于计算所述可控电压源输出电流是否超过nI0；
所述检测单元402，还用于在所述可控电压源输出电流超过nI0时，检测所述可控电压源输出电流超过nI0是否经过2Tp时间；
所述控制单元401，还用于在所述可控电压源输出电流超过nI0经过2Tp时间时，控制所述可控电压源输出
Figure GDA0002687815130000063
进行全补偿。
在本实施例中，所述装置还包括：
识别单元404，用于在响应于电网系统单相接地事件，控制可控电压源输出
Figure GDA0002687815130000064
进行全补偿，以及控制所述可控电压源输出电流幅值为I0，其中，
Figure GDA0002687815130000065
之后，识别所述电网系统单相接地事件是否结束；
所述控制单元401，还用于在所述电网系统单相接地事件结束时，控制所述可控电压源停止输出电压并退出。
在本实施例中，3≤n≤4，5min≤Tcom≤120min，0s≤Tp≤1s。
具体实现中，本申请还提供一种计算机存储介质，其中，该计算机存储介质可存储有程序，该程序执行时可包括本发明提供的接地故障电流控制方法的各实施例中的部分或全部步骤。所述的存储介质可为磁碟、光盘、只读存储记忆体(英文：Read-Only Memory，简称：ROM)或随机存储记忆体(英文：Random Access Memory，简称：RAM)等。
本领域的技术人员可以清楚地了解到本发明实施例中的技术可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现。基于这样的理解，本发明实施例中的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品可以存储在存储介质中，如ROM/RAM、磁碟、光盘等，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例或者实施例的某些部分所述的方法。
本说明书中各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可。尤其，对于接地故障电流控制装置实施例而言，由于其基本相似于方法实施例，所以描述的比较简单，相关之处参见方法实施例中的说明即可。
以上所述的本申请实施方式并不构成对本申请保护范围的限定。

Claims (4)

1.一种接地故障电流控制方法，其特征在于，所述方法包括：
响应于电网系统单相接地事件，控制可控电压源输出
Figure FDA0002687815120000011
进行全补偿，以及控制所述可控电压源输出电流幅值为I0，其中，
Figure FDA0002687815120000012
检测所述电网系统单相接地事件发生是否经过Tcom时间，5min≤Tcom≤120min；
如果所述电网系统单相接地事件发生经过Tcom时间，控制所述可控电压源保持输出电压相位不变，减小输出幅值，使所述可控电压源输出电压
Figure FDA0002687815120000013
其中，
Figure FDA0002687815120000014
0≤U'com≤Ucom；
计算所述可控电压源输出电流是否超过nI0，3≤n≤4；
如果所述可控电压源输出电流超过nI0，检测所述可控电压源输出电流超过nI0是否经过2Tp时间，0s≤Tp≤1s；
如果所述可控电压源输出电流超过nI0经过2Tp时间，控制所述可控电压源输出
Figure FDA0002687815120000015
进行全补偿。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，响应于电网系统单相接地事件，控制可控电压源输出
Figure FDA0002687815120000016
进行全补偿，以及控制所述可控电压源输出电流幅值为I0，其中，
Figure FDA0002687815120000017
之后，所述方法还包括：
识别所述电网系统单相接地事件是否结束；
如果所述电网系统单相接地事件结束，控制所述可控电压源停止输出电压并退出。
3.一种接地故障电流控制装置，其特征在于，所述装置包括：
控制单元，用于响应于电网系统单相接地事件，控制可控电压源输出
Figure FDA0002687815120000018
进行全补偿，以及控制所述可控电压源输出电流幅值为I0，其中，
Figure FDA0002687815120000019
检测单元，用于检测所述电网系统单相接地事件发生是否经过Tcom时间，5min≤Tcom≤120min；
所述控制单元，还用于在所述电网系统单相接地事件发生经过Tcom时间时，控制所述可控电压源保持输出电压相位不变，减小输出幅值，使所述可控电压源输出电压
Figure FDA00026878151200000110
其中，
Figure FDA0002687815120000021
0≤U'com≤Ucom；
计算单元，用于计算所述可控电压源输出电流是否超过nI0，3≤n≤4；
所述检测单元，还用于在所述可控电压源输出电流超过nI0时，检测所述可控电压源输出电流超过nI0是否经过2Tp时间，0s≤Tp≤1s；
所述控制单元，还用于在所述可控电压源输出电流超过nI0经过2Tp时间时，控制所述可控电压源输出
Figure FDA0002687815120000022
进行全补偿。
4.如权利要求3所述的装置，其特征在于，所述装置还包括：
识别单元，用于在响应于电网系统单相接地事件，控制可控电压源输出
Figure FDA0002687815120000023
进行全补偿，以及控制所述可控电压源输出电流幅值为I0，其中，
Figure FDA0002687815120000024
之后，识别所述电网系统单相接地事件是否结束；
所述控制单元，还用于在所述电网系统单相接地事件结束时，控制所述可控电压源停止输出电压并退出。
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