CN109818344B - 一种带电感补偿的可控电流源接地故障全补偿方法 - Google Patents

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Abstract

本申请提供了一种带电感补偿的可控电流源接地故障全补偿方法，当配电网系统发生单相接地故障时，由补偿电感补偿接地容性电流，可控电流源补偿接地残流，实现接地电流全补偿，避免人员触点风险，并且具有系统结构简单，控制容易，稳定性强，为实现基于可控电流源的接地故障电流全补偿工程应用提供了原理性计算方法和控制方法，在本发明基础上可开发可控电流源全补偿装置。

Description

一种带电感补偿的可控电流源接地故障全补偿方法
技术领域
本申请涉及电力系统领域，尤其涉及一种带电感补偿的可控电流源接地故障全补偿方法。
背景技术
我国中低压配电网普遍采用小电流接地方式，包括中性点不接地方式或中性点经消弧线圈接地方式。中性点不接地运行时，接地电弧无法自行熄灭，人员安全和运行安全无法保障。中性点经消弧线圈接地方式下，接地电弧由于消弧线圈补偿的无功电流作用，部分可自行熄灭，但消弧线圈仅能补偿无功电流，补偿后仍存在接地残流。残流包含一定的过补偿感流和有功电流，仍存在人员触电风险。
发明内容
本申请提供了一种电感补偿的可控电流源接地故障全补偿方法，以解决消弧线圈仅能补偿无功电流，补偿后仍存在接地残流，由于残流包含一定的过补偿感流和有功电流，仍存在人员触电风险的问题。
本申请提供了一种带电感补偿的可控电流源接地故障全补偿方法，所述方法包括：
获取配电网系统正常运行下的三相电压和相应的单相对地分布阻抗；
判断所述配电网系统是否发生单相接地故障，如果所述配电网系统发生单相接地故障，则确定发生单相接地故障的接地相；
获取中性点与地之间的补偿电感感抗；
根据中性点与地之间的补偿电感感抗、所述接地相对应的单相对应分布阻抗以及所述接地相在配电网系统正常运行下的相电压，按照预设的公式，计算得到补偿电流；
控制可控电流源按照补偿电流进行输出，直至单相接地过程结束为止。
由以上技术方案可知，本申请提供了一种带电感补偿的可控电流源接地故障全补偿方法，当配电网系统发生单相接地故障时，由补偿电感补偿接地容性电流，可控电流源补偿接地残流，实现接地电流全补偿，避免人员触点风险，并且具有系统结构简单，控制容易，稳定性强，为实现基于可控电流源的接地故障电流全补偿工程应用提供了原理性计算方法和控制方法，在本发明基础上可开发可控电流源全补偿装置。
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为本发明应用的带电感补偿的可控电流源接地故障全补偿电路的电路图；
图2为本申请提供的一种带电感补偿的可控电流源接地故障全补偿方法的流程图。
具体实施方式
本申请的方法可用于图1所示的电路中，其中，该电路包括A相相电源Ua、B相相电源Ub、C相相电源Uc、开关K和可控电压源U0,A相相电源Ua、B相相电源Ub和C相相电源Uc为正序分布。
A相相电源Ua与对应的单相对地分布阻抗ZC连接，形成A相相电源支路；B相相电源Ub与对应的单相对地分布阻抗ZC连接，形成B相相电源支路；C相相电源Uc与对应的单相对地分布阻抗ZC连接，形成C相相电源支路。
A相相电源支路、B相相电源支路、C相相电源支路、可控电流源Ik和中性点与地之间的补偿电感感抗ZL并联连接。
参见图2，本申请提供了一种带电感补偿的可控电流源接地故障全补偿方法，所述方法包括：
步骤21：获取配电网系统正常运行下的三相电压和相应的单相对地分布阻抗；
步骤22：判断所述配电网系统是否发生单相接地故障，如果所述配电网系统发生单相接地故障，则执行步骤23。
步骤23：确定发生单相接地故障的接地相。
具体地，获取三相相电源对应的零序电压值和母线电压值；如果所述三相相电源对应的零序电压值在预设电压值的范围内，则将三相输电线中母线电压值最大相的滞后相判定为接地相。
步骤24：获取中性点与地之间的补偿电感感抗。
步骤25：根据中性点与地之间的补偿电感感抗、所述接地相对应的单相对应分布阻抗以及所述接地相在配电网系统正常运行下的相电压，按照预设的公式，计算得到补偿电流。补偿电流的参考方向为从地指向中性点方向。
所述预设的公式为
Figure BDA0002014898170000031
其中，其中，Ik为补偿电流，ZC为接地相对应的单相分布阻抗，
Figure BDA0002014898170000032
为接地相在配电网系统正常运行下的相电压，ZL为中性点与地之间的补偿电感感抗。
步骤26：控制可控电流源按照补偿电流进行输出，直至单相接地过程结束为止。
由以上技术方案可知，本申请提供了一种带电感补偿的可控电流源接地故障全补偿方法，当配电网系统发生单相接地故障时，由补偿电感补偿接地容性电流，可控电流源补偿接地残流，实现接地电流全补偿，避免人员触点风险，并且具有系统结构简单，控制容易，稳定性强，为实现基于可控电流源的接地故障电流全补偿工程应用提供了原理性计算方法和控制方法，在本发明基础上可开发可控电流源全补偿装置。

Claims (4)

1.一种带电感补偿的可控电流源接地故障全补偿方法，其特征在于，所述方法包括：
获取配电网系统正常运行下的三相电压和相应的单相对地分布阻抗；
判断所述配电网系统是否发生单相接地故障，如果所述配电网系统发生单相接地故障，则确定发生单相接地故障的接地相；
获取中性点与地之间的补偿电感感抗；
根据中性点与地之间的补偿电感感抗、所述接地相对应的单相对应分布阻抗以及所述接地相在配电网系统正常运行下的相电压，按照预设的公式，计算得到补偿电流；
控制可控电流源按照补偿电流进行输出，直至单相接地过程结束为止。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述预设的公式为
Figure FDA0002014898160000011
其中，Ik为补偿电流，ZC为接地相对应的单相分布阻抗，
Figure FDA0002014898160000012
为接地相在配电网系统正常运行下的相电压，ZL为中性点与地之间的补偿电感感抗。
3.如权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述补偿电流的参考方向为从地指向中性点方向。
4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述确定发生单相接地故障的接地相包括，
获取三相相电源对应的零序电压值和母线电压值；
如果所述三相相电源对应的零序电压值在预设电压值的范围内，则将三相输电线中母线电压值最大相的滞后相判定为接地相。
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