CN110224386B - 一种单相接地电压补偿方法以及单相接地电压补偿装置 - Google Patents
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- CN110224386B CN110224386B CN201910365836.4A CN201910365836A CN110224386B CN 110224386 B CN110224386 B CN 110224386B CN 201910365836 A CN201910365836 A CN 201910365836A CN 110224386 B CN110224386 B CN 110224386B
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Abstract
本申请提供一种单相接地电压补偿方法以及单相接地电压补偿装置,该方法包括:在当前检测周期内配电网系统发生单相接地的情况下,确定配电网系统的三相中的接地相;控制整流单元的输出直流电压幅值为当前检测周期前一检测周期内接地相的相电压有效值的n倍,n>0;控制逆变升压单元的输出电压相位与当前检测周期前一检测周期内接地相的相电压相位相反;在接地相的相电压幅值在预设范围内的情况下,确定接地点电流被补偿至预设阈值之下;在接地相的相电压幅值在预设范围之外的情况下,控制逆变升压单元的输出电压相位为目标相位;动态调整整流单元的输出直流电压幅值,以将接地相的相电压幅值调整至预设范围内。补偿接地电流的控制精度较高。
Description
技术领域
本申请涉及电气技术领域,尤其涉及一种单相接地电压补偿方法以及单相接地电压补偿装置。
背景技术
配电网系统中,经常出现单相接地故障。可以使用消弧线圈接地方式来熄灭接地电弧,抑制弧光接地过电压。但消弧线圈仅能补偿无功电流,补偿后仍存在接地残流。接地残流包含一定的过补偿感流和有功电流,仍存在人员触电及导致火灾等风险。零电流补偿方法是一种单相接地故障消除方式。相关技术中,受到模型误差以及系统参量误差等的影响,根据已知参量计算单相接地后的全补偿电压较为困难,导致补偿接地电流的控制精度较差。
发明内容
本申请提供了一种单相接地电压补偿方法以及单相接地电压补偿装置,以解决相关技术中,受到模型误差以及系统参量误差等的影响,根据已知参量计算单相接地后的全补偿电压较为困难,导致补偿接地电流的控制精度较差的问题。
一方面,本申请提供一种单相接地电压补偿方法,包括:
判断当前检测周期内配电网系统是否发生单相接地;
在当前检测周期内配电网系统发生单相接地的情况下,确定所述配电网系统的三相中的接地相;
控制整流单元的输出直流电压幅值为当前检测周期前一检测周期内所述接地相的相电压有效值的n倍,n>0;
控制逆变升压单元的输出电压相位与当前检测周期前一检测周期内所述接地相的相电压相位相反;
在所述接地相的相电压幅值在预设范围内的情况下,确定接地点电流被补偿至预设阈值之下;
在所述接地相的相电压幅值在所述预设范围之外的情况下,控制所述逆变升压单元的输出电压相位为目标相位,其中,所述目标相位为所述逆变升压单元的输出电压相位在预设相位调整范围内调整时,所述接地相的相电压幅值最低时对应的相位;
动态调整所述整流单元的输出直流电压幅值,以将所述接地相的相电压幅值调整至所述预设范围内。
可选的,所述动态调整所述整流单元的输出直流电压幅值,包括:
调整所述整流单元的输出直流电压幅值;
判断所述接地相的相电压幅值是否处于所述预设范围内;
在所述接地相的相电压幅值处于所述预设范围内的情况下,确定接地点电流被补偿至所述预设阈值之下;
在所述接地相的相电压幅值处于所述预设范围之外的情况下,返回执行所述调整所述整流单元的输出直流电压幅值的步骤。
可选的,所述判断当前检测周期内配电网系统是否发生单相接地,包括:
获取所述配电网系统的零序电压;
计算所述配电网系统的标称电压与预设百分比的乘积,获得目标电压;
判断所述配电网系统的零序电压是否大于或者等于所述目标电压;
在所述配电网系统的零序电压大于或者等于所述目标电压的情况下,确定当前检测周期内所述配电网系统发生单相接地。
可选的,所述确定所述配电网系统的三相中的接地相,包括:
确定所述配电网系统的三相所对应的三个相电压中相电压幅值最高值所属相的滞后相为所述接地相。
可选的,所述预设范围为10伏特至50伏特,所述预设相位调整范围为当前检测周期前一检测周期内所述接地相的相电压相位的超前2°至滞后2°的范围,所述预设百分比为8%;
n=1.1/k
所述k为所述逆变升压单元的升压变压器的升压比。
另一方面,本申请还提供一种单相接地电压补偿装置,包括:
判断模块,用于判断当前检测周期内配电网系统是否发生单相接地;
第一确定模块,用于在当前检测周期内配电网系统发生单相接地的情况下,确定所述配电网系统的三相中的接地相;
第一控制模块,用于控制整流单元的输出直流电压幅值为当前检测周期前一检测周期内所述接地相的相电压有效值的n倍,n>0;
第二控制模块,用于控制逆变升压单元的输出电压相位与当前检测周期前一检测周期内所述接地相的相电压相位相反;
第二确定模块,用于在所述接地相的相电压幅值在预设范围内的情况下,确定接地点电流被补偿至预设阈值之下;
第三控制模块,用于在所述接地相的相电压幅值在所述预设范围之外的情况下,控制所述逆变升压单元的输出电压相位为目标相位,其中,所述目标相位为所述逆变升压单元的输出电压相位在预设相位调整范围内调整时,所述接地相的相电压幅值最低时对应的相位;
动态调整模块,用于动态调整所述整流单元的输出直流电压幅值,以将所述接地相的相电压幅值调整至所述预设范围内。
可选的,所述动态调整模块包括:
调整子模块,用于调整所述整流单元的输出直流电压幅值;
第一判断子模块,用于判断所述接地相的相电压幅值是否处于所述预设范围内;
第一确定子模块,用于在所述接地相的相电压幅值处于所述预设范围内的情况下,确定接地点电流被补偿至所述预设阈值之下;
执行子模块,用于在所述接地相的相电压幅值处于所述预设范围之外的情况下,返回执行所述调整所述整流单元的输出直流电压幅值的步骤。
可选的,所述判断模块包括:
获取子模块,用于获取所述配电网系统的零序电压;
计算子模块,用于计算所述配电网系统的标称电压与预设百分比的乘积,获得目标电压;
第二判断子模块,用于判断所述配电网系统的零序电压是否大于或者等于所述目标电压;
第二确定子模块,用于在所述配电网系统的零序电压大于或者等于所述目标电压的情况下,确定当前检测周期内所述配电网系统发生单相接地。
可选的,所述第一确定模块用于确定所述配电网系统的三相所对应的三个相电压中相电压幅值最高值所属相的滞后相为所述接地相。
可选的,所述预设范围为10伏特至50伏特,所述预设相位调整范围为当前检测周期前一检测周期内所述接地相的相电压相位的超前2°至滞后2°的范围,所述预设百分比为8%;
n=1.1/k
所述k为所述逆变升压单元的升压变压器的升压比。由以上技术方案可知,本申请提供一种单相接地电压补偿方法以及单相接地电压补偿装置,所述方法包括:判断当前检测周期内配电网系统是否发生单相接地;在当前检测周期内配电网系统发生单相接地的情况下,确定所述配电网系统的三相中的接地相;控制整流单元的输出直流电压幅值为当前检测周期前一检测周期内所述接地相的相电压有效值的n倍,n>0;控制逆变升压单元的输出电压相位与当前检测周期前一检测周期内所述接地相的相电压相位相反;在所述接地相的相电压幅值在预设范围内的情况下,确定接地点电流被补偿至预设阈值之下;在所述接地相的相电压幅值在所述预设范围之外的情况下,控制所述逆变升压单元的输出电压相位为目标相位,其中,所述目标相位为所述逆变升压单元的输出电压相位在预设相位调整范围内调整时,所述接地相的相电压幅值最低时对应的相位;动态调整所述整流单元的输出直流电压幅值,以将所述接地相的相电压幅值调整至所述预设范围内。这样,通过整流单元控制输出直流电压幅值,逆变升压单元仅控制输出电压相位,提高了电压控制准确度,补偿接地电流的控制精度较高。
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单相接地电压补偿方法的流程图;
图2为本申请提供的一种配电网有源补偿器结构示意图;
图3为本申请提供的一种逆变升压单元结构示意图;
图4为本申请提供的另一种单相接地电压补偿方法的流程图;
图5为本申请提供的一种单相接地电压补偿装置的结构图;
图6为本申请提供的另一种单相接地电压补偿装置的结构图;
图7为本申请提供的另一种单相接地电压补偿装置的结构图。
具体实施方式
下面将详细地对实施例进行说明,其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时,除非另有表示,不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下实施例中描述的实施方式并不代表与本申请相一致的所有实施方式。仅是与权利要求书中所详述的、本申请的一些方面相一致的系统和方法的示例。
参见图1,图1是本申请提供的一种单相接地电压补偿方法的流程图。如图1所示,包括以下步骤:
步骤101、判断当前检测周期内配电网系统是否发生单相接地。
在步骤101中,如图2所示,为配电网有源补偿器结构示意图。在图2中,有源补偿器包含整流单元1、控制单元2、逆变升压单元3以及电压传感器4。整流单元1输入端连接配网系统0.4kV三相电源,整流单元1的输出端连接至逆变升压单元3的输入端。逆变升压单元3的输入端连接整流单元1的输出端,逆变升压单元3的输出端连接在配电网系统中性点A和地之间。电压传感器4的输入端连接在配电网系统中性点A和地之间,电压传感器4的输出端连接至控制单元2。控制单元2还连接于配电网系统的母线电压传感器、整流单元1和逆变升压单元3。
整流单元1可以为三相全控整流单元。逆变升压单元3可以包含逆变H桥31、连接电抗器32和升压变压器33。如图3所示,为逆变升压单元结构示意图。逆变升压单元3逆变H桥31的控制信号可以为正弦脉宽调制(SinusoidalPulseWidthModulation,SPWM)信号,SPWM信号可以由规则采样法计算得到。采用规则采样法计算SPWM信号时,其载波信号的幅值和相位均保持不变;调制波的幅值保持不变,且调制波的幅值和载波信号的幅值相同。通过改变调制波的相位,可以控制逆变升压单元3的输出电压相位。
控制单元2可以判断当前检测周期内配电网系统是否发生单相接地。
步骤102、在当前检测周期内配电网系统发生单相接地的情况下,确定所述配电网系统的三相中的接地相。
在步骤102中,在当前检测周期内配电网系统发生单相接地的情况下,控制单元2可以确定配电网系统的三相中的接地相。
步骤103、控制整流单元的输出直流电压幅值为当前检测周期前一检测周期内所述接地相的相电压有效值的n倍,n>0。
在步骤103中,确定了配电网系统的三相中的接地相之后,控制单元2可以控制整流单元1的输出直流电压幅值为当前检测周期前一检测周期内接地相的相电压有效值的n倍,n>0。
步骤104、控制逆变升压单元的输出电压相位与当前检测周期前一检测周期内所述接地相的相电压相位相反。
在步骤104中,控制单元2可以控制逆变升压单元3的输出电压相位与当前检测周期前一检测周期内接地相的相电压相位相反。
步骤105、在所述接地相的相电压幅值在预设范围内的情况下,确定接地点电流被补偿至预设阈值之下。
在步骤105中,在接地相的相电压幅值在预设范围内的情况下,可以确定接地点电流被补偿至预设阈值之下。此时认为有源补偿器已将接地点电流补偿为零,可以持续此状态直到单相接地结束。
步骤106、在所述接地相的相电压幅值在所述预设范围之外的情况下,控制所述逆变升压单元的输出电压相位为目标相位,其中,所述目标相位为所述逆变升压单元的输出电压相位在预设相位调整范围内调整时,所述接地相的相电压幅值最低时对应的相位。
在步骤106中,在接地相的相电压幅值在预设范围之外的情况下,控制单元2可以控制逆变升压单元3的输出电压相位在预设相位调整范围内改变。可以找出逆变升压单元3的输出电压相位在预设相位调整范围内改变时,接地相的相电压幅值最低时对应的目标相位。接下来,控制单元2可以控制逆变升压单元3的输出电压相位为目标相位。
步骤107、动态调整所述整流单元的输出直流电压幅值,以将所述接地相的相电压幅值调整至所述预设范围内。
在步骤107中,控制单元2可以动态调整整流单元1的输出直流电压幅值,以将接地相的相电压幅值调整至预设范围内。
控制单元2可以调整整流单元1的输出直流电压幅值,例如,控制单元2可以先增加整流单元1的输出直流电压幅值。然后,可以判断接地相的相电压幅值是否处于预设范围内。在接地相的相电压幅值处于预设范围内的情况下,可以确定接地点电流被补偿至预设阈值之下。在接地相的相电压幅值处于预设范围之外的情况下,可以返回执行调整整流单元1的输出直流电压幅值的步骤。例如,控制单元2先增加整流单元1的输出直流电压幅值之后,若接地相的相电压幅值仍处于预设范围之外,且接地相的相电压幅值朝远离预设范围的方向移动,则控制单元2可以再次调整整流单元1的输出直流电压幅值。此时,控制单元2可以降低整流单元1的输出直流电压幅值,以使接地相的相电压幅值朝靠近预设范围的方向移动。如此循环下去,直至将接地相的相电压幅值调整至预设范围内。
本申请提供的单相接地电压补偿方法,判断当前检测周期内配电网系统是否发生单相接地;在当前检测周期内配电网系统发生单相接地的情况下,确定所述配电网系统的三相中的接地相;控制整流单元的输出直流电压幅值为当前检测周期前一检测周期内所述接地相的相电压有效值的n倍,n>0;控制逆变升压单元的输出电压相位与当前检测周期前一检测周期内所述接地相的相电压相位相反;在所述接地相的相电压幅值在预设范围内的情况下,确定接地点电流被补偿至预设阈值之下;在所述接地相的相电压幅值在所述预设范围之外的情况下,控制所述逆变升压单元的输出电压相位为目标相位,其中,所述目标相位为所述逆变升压单元的输出电压相位在预设相位调整范围内调整时,所述接地相的相电压幅值最低时对应的相位;动态调整所述整流单元的输出直流电压幅值,以将所述接地相的相电压幅值调整至所述预设范围内。这样,通过整流单元控制输出直流电压幅值,逆变升压单元仅控制输出电压相位,提高了电压控制准确度,补偿接地电流的控制精度较高。
参见图4,图4是本申请提供的另一种单相接地电压补偿方法的流程图。如图4所示,包括以下步骤:
步骤401、判断当前检测周期内配电网系统是否发生单相接地。
在步骤401中,仍以图2为例,如图2所示,为配电网有源补偿器结构示意图。在图2中,有源补偿器包含整流单元1、控制单元2、逆变升压单元3以及电压传感器4。整流单元1输入端连接配网系统0.4kV三相电源,整流单元1的输出端连接至逆变升压单元3的输入端。逆变升压单元3的输入端连接整流单元1的输出端,逆变升压单元3的输出端连接在配电网系统中性点A和地之间。电压传感器4的输入端连接在配电网系统中性点A和地之间,电压传感器4的输出端连接至控制单元2。控制单元2还连接于配电网系统的母线电压传感器、整流单元1和逆变升压单元3。
整流单元1可以为三相全控整流单元。逆变升压单元3可以包含逆变H桥31、连接电抗器32和升压变压器33。仍以图3为例,如图3所示,为逆变升压单元结构示意图。逆变升压单元3逆变H桥31的控制信号可以为SPWM信号,SPWM信号可以由规则采样法计算得到。采用规则采样法计算SPWM信号时,其载波信号的幅值和相位均保持不变;调制波的幅值保持不变,且调制波的幅值和载波信号的幅值相同。通过改变调制波的相位,可以控制逆变升压单元3的输出电压相位。
控制单元2可以判断当前检测周期内配电网系统是否发生单相接地。
可选的,所述判断当前检测周期内配电网系统是否发生单相接地,包括:
获取所述配电网系统的零序电压;
计算所述配电网系统的标称电压与预设百分比的乘积,获得目标电压;
判断所述配电网系统的零序电压是否大于或者等于所述目标电压;
在所述配电网系统的零序电压大于或者等于所述目标电压的情况下,确定当前检测周期内所述配电网系统发生单相接地。
例如,可以获取配电网系统的零序电压,还可以计算配电网系统的标称电压与预设百分比的乘积,获得目标电压。然后,可以判断配电网系统的零序电压是否大于或者等于目标电压。在配电网系统的零序电压大于或者等于目标电压的情况下,可以确定当前检测周期内配电网系统发生单相接地。
步骤402、在当前检测周期内配电网系统发生单相接地的情况下,确定所述配电网系统的三相中的接地相。
在步骤402中,在当前检测周期内配电网系统发生单相接地的情况下,控制单元2可以确定配电网系统的三相中的接地相。
可选的,所述确定所述配电网系统的三相中的接地相,包括:
确定所述配电网系统的三相所对应的三个相电压中相电压幅值最高值所属相的滞后相为所述接地相。
例如,可以确定配电网系统的三相所对应的三个相电压中相电压幅值最高值所属相的滞后相为接地相。
步骤403、控制整流单元的输出直流电压幅值为当前检测周期前一检测周期内所述接地相的相电压有效值的n倍,n>0。
在步骤403中,确定了配电网系统的三相中的接地相之后,控制单元2可以控制整流单元1的输出直流电压幅值为当前检测周期前一检测周期内接地相的相电压有效值的n倍,n>0。
步骤404、控制逆变升压单元的输出电压相位与当前检测周期前一检测周期内所述接地相的相电压相位相反。
在步骤404中,控制单元2可以控制逆变升压单元3的输出电压相位与当前检测周期前一检测周期内接地相的相电压相位相反。
步骤405、在所述接地相的相电压幅值在预设范围内的情况下,确定接地点电流被补偿至预设阈值之下。
在步骤405中,在接地相的相电压幅值在预设范围内的情况下,可以确定接地点电流被补偿至预设阈值之下。此时认为有源补偿器已将接地点电流补偿为零,可以持续此状态直到单相接地结束。
步骤406、在所述接地相的相电压幅值在所述预设范围之外的情况下,控制所述逆变升压单元的输出电压相位为目标相位,其中,所述目标相位为所述逆变升压单元的输出电压相位在预设相位调整范围内调整时,所述接地相的相电压幅值最低时对应的相位。
在步骤406中,在接地相的相电压幅值在预设范围之外的情况下,控制单元2可以控制逆变升压单元3的输出电压相位在预设相位调整范围内改变。可以找出逆变升压单元3的输出电压相位在预设相位调整范围内改变时,接地相的相电压幅值最低时对应的目标相位。接下来,控制单元2可以控制逆变升压单元3的输出电压相位为目标相位。
可选的,所述预设范围为10伏特至50伏特,所述预设相位调整范围为当前检测周期前一检测周期内所述接地相的相电压相位的超前2°至滞后2°的范围,所述预设百分比为8%;
n=1.1/k
所述k为所述逆变升压单元的升压变压器的升压比。
预设范围可以为10伏特至50伏特;预设相位调整范围可以为当前检测周期前一检测周期内接地相的相电压相位的超前2°至滞后2°的范围;预设百分比可以为8%;
n=1.1/k
k为逆变升压单元3的升压变压器33的升压比。
步骤407、调整所述整流单元的输出直流电压幅值。
在步骤407中,控制单元2可以动态调整整流单元1的输出直流电压幅值,以将接地相的相电压幅值调整至预设范围内。随着控制单元2动态调整整流单元1的输出直流电压幅值,有源补偿器输出电压幅值随之改变。
有源补偿器输出电压幅值可以由下式计算:
Uo=2.1kUIcosα
其中,UO为有源补偿器输出电压,k为逆变升压单元3的升压变压器33的升压比,UI为0.4kV母线线电压,α为整流单元1触发信号触发角。
需要说明的是,整流单元1触发信号触发角α改变时,整流单元1的输出直流电压幅值会随着改变,则有源补偿器输出电压幅值也会随之改变。
控制单元2可以调整整流单元1的输出直流电压幅值,例如,控制单元2可以先增加整流单元1的输出直流电压幅值。
步骤408、判断所述接地相的相电压幅值是否处于所述预设范围内。
在步骤408中,可以判断接地相的相电压幅值是否处于预设范围内。
步骤409、在所述接地相的相电压幅值处于所述预设范围内的情况下,确定接地点电流被补偿至所述预设阈值之下。
在步骤409中,在接地相的相电压幅值处于预设范围内的情况下,可以确定接地点电流被补偿至预设阈值之下。
步骤4010、在所述接地相的相电压幅值处于所述预设范围之外的情况下,返回执行所述调整所述整流单元的输出直流电压幅值的步骤。
在步骤4010中,在接地相的相电压幅值处于预设范围之外的情况下,可以返回执行调整整流单元1的输出直流电压幅值的步骤。例如,控制单元2先增加整流单元1的输出直流电压幅值之后,若接地相的相电压幅值仍处于预设范围之外,且接地相的相电压幅值朝远离预设范围的方向移动,则控制单元2可以再次调整整流单元1的输出直流电压幅值。此时,控制单元2可以降低整流单元1的输出直流电压幅值,以使接地相的相电压幅值朝靠近预设范围的方向移动。如此循环下去,直至将接地相的相电压幅值调整至预设范围内。
本申请提供的单相接地电压补偿方法,可以获取配电网系统的零序电压,还可以计算配电网系统的标称电压与预设百分比的乘积,获得目标电压。然后,可以根据配电网系统的零序电压和目标电压确定当前检测周期内配电网系统是否发生单相接地。在当前检测周期内配电网系统发生单相接地之后,还可以确定配电网系统的三相所对应的三个相电压中相电压幅值最高值所属相的滞后相为接地相。通过整流单元控制输出直流电压幅值,逆变升压单元仅控制输出电压相位,提高了电压控制准确度,补偿接地电流的控制精度较高。
参见图5,图5是本申请提供的一种单相接地电压补偿装置的结构图。如图5所示,单相接地电压补偿装置500包括判断模块501、第一确定模块502、第一控制模块503、第二控制模块504、第二确定模块505、第三控制模块506和动态调整模块507,其中:
判断模块501,用于判断当前检测周期内配电网系统是否发生单相接地;
第一确定模块502,用于在当前检测周期内配电网系统发生单相接地的情况下,确定所述配电网系统的三相中的接地相;
第一控制模块503,用于控制整流单元的输出直流电压幅值为当前检测周期前一检测周期内所述接地相的相电压有效值的n倍,n>0;
第二控制模块504,用于控制逆变升压单元的输出电压相位与当前检测周期前一检测周期内所述接地相的相电压相位相反;
第二确定模块505,用于在所述接地相的相电压幅值在预设范围内的情况下,确定接地点电流被补偿至预设阈值之下;
第三控制模块506,用于在所述接地相的相电压幅值在所述预设范围之外的情况下,控制所述逆变升压单元的输出电压相位为目标相位,其中,所述目标相位为所述逆变升压单元的输出电压相位在预设相位调整范围内调整时,所述接地相的相电压幅值最低时对应的相位;
动态调整模块507,用于动态调整所述整流单元的输出直流电压幅值,以将所述接地相的相电压幅值调整至所述预设范围内。
可选的,如图6所示,所述动态调整模块507包括:
调整子模块5071,用于调整所述整流单元的输出直流电压幅值;
第一判断子模块5072,用于判断所述接地相的相电压幅值是否处于所述预设范围内;
第一确定子模块5073,用于在所述接地相的相电压幅值处于所述预设范围内的情况下,确定接地点电流被补偿至所述预设阈值之下;
执行子模块5074,用于在所述接地相的相电压幅值处于所述预设范围之外的情况下,返回执行所述调整所述整流单元的输出直流电压幅值的步骤。
可选的,如图7所示,所述判断模块501包括:
获取子模块5011,用于获取所述配电网系统的零序电压;
计算子模块5012,用于计算所述配电网系统的标称电压与预设百分比的乘积,获得目标电压;
第二判断子模块5013,用于判断所述配电网系统的零序电压是否大于或者等于所述目标电压;
第二确定子模块5014,用于在所述配电网系统的零序电压大于或者等于所述目标电压的情况下,确定当前检测周期内所述配电网系统发生单相接地。
可选的,所述第一确定模块502用于确定所述配电网系统的三相所对应的三个相电压中相电压幅值最高值所属相的滞后相为所述接地相。
可选的,所述预设范围为10伏特至50伏特,所述预设相位调整范围为当前检测周期前一检测周期内所述接地相的相电压相位的超前2°至滞后2°的范围,所述预设百分比为8%;
n=1.1/k
所述k为所述逆变升压单元的升压变压器的升压比。
单相接地电压补偿装置500能够实现图1和图4的方法实施例中单相接地电压补偿装置实现的各个过程,为避免重复,这里不再赘述。且单相接地电压补偿装置500可以实现通过整流单元控制输出直流电压幅值,逆变升压单元仅控制输出电压相位,提高了电压控制准确度,补偿接地电流的控制精度较高。
本申请提供的实施例之间的相似部分相互参见即可,以上提供的具体实施方式只是本申请总的构思下的几个示例,并不构成本申请保护范围的限定。对于本领域的技术人员而言,在不付出创造性劳动的前提下依据本申请方案所扩展出的任何其他实施方式都属于本申请的保护范围。
Claims (10)
1.一种单相接地电压补偿方法,其特征在于,包括:
判断当前检测周期内配电网系统是否发生单相接地;
在当前检测周期内配电网系统发生单相接地的情况下,确定所述配电网系统的三相中的接地相;
控制整流单元的输出直流电压幅值为当前检测周期前一检测周期内所述接地相的相电压有效值的n倍,n>0;所述整流单元的输出端连接至逆变升压单元的输入端;
控制逆变升压单元的输出电压相位与当前检测周期前一检测周期内所述接地相的相电压相位相反;所述逆变升压单元的输出端连接在配电网系统中性点和地之间;
在所述接地相的相电压幅值在预设范围内的情况下,确定接地点电流被补偿至预设阈值之下;
在所述接地相的相电压幅值在所述预设范围之外的情况下,控制所述逆变升压单元的输出电压相位为目标相位,其中,所述目标相位为所述逆变升压单元的输出电压相位在预设相位调整范围内调整时,所述接地相的相电压幅值最低时对应的相位;
动态调整所述整流单元的输出直流电压幅值,以将所述接地相的相电压幅值调整至所述预设范围内。
2.如权利要求1所述的方法,其特征在于,所述动态调整所述整流单元的输出直流电压幅值,包括:
调整所述整流单元的输出直流电压幅值;
判断所述接地相的相电压幅值是否处于所述预设范围内;
在所述接地相的相电压幅值处于所述预设范围内的情况下,确定接地点电流被补偿至所述预设阈值之下;
在所述接地相的相电压幅值处于所述预设范围之外的情况下,返回执行所述调整所述整流单元的输出直流电压幅值的步骤。
3.如权利要求1或2所述的方法,其特征在于,所述判断当前检测周期内配电网系统是否发生单相接地,包括:
获取所述配电网系统的零序电压;
计算所述配电网系统的标称电压与预设百分比的乘积,获得目标电压;
判断所述配电网系统的零序电压是否大于或者等于所述目标电压;
在所述配电网系统的零序电压大于或者等于所述目标电压的情况下,确定当前检测周期内所述配电网系统发生单相接地。
4.如权利要求3所述的方法,其特征在于,所述确定所述配电网系统的三相中的接地相,包括:
确定所述配电网系统的三相所对应的三个相电压中相电压幅值最高值所属相的滞后相为所述接地相。
5.如权利要求4所述的方法,其特征在于,所述预设范围为10伏特至50伏特,所述预设相位调整范围为当前检测周期前一检测周期内所述接地相的相电压相位的超前2°至滞后2°的范围,所述预设百分比为8%;
n=1.1/k
所述k为所述逆变升压单元的升压变压器的升压比。
6.一种单相接地电压补偿装置,其特征在于,包括:
判断模块,用于判断当前检测周期内配电网系统是否发生单相接地;
第一确定模块,用于在当前检测周期内配电网系统发生单相接地的情况下,确定所述配电网系统的三相中的接地相;
第一控制模块,用于控制整流单元的输出直流电压幅值为当前检测周期前一检测周期内所述接地相的相电压有效值的n倍,n>0;所述整流单元的输出端连接至逆变升压单元的输入端;
第二控制模块,用于控制逆变升压单元的输出电压相位与当前检测周期前一检测周期内所述接地相的相电压相位相反;所述逆变升压单元的输出端连接在配电网系统中性点和地之间;
第二确定模块,用于在所述接地相的相电压幅值在预设范围内的情况下,确定接地点电流被补偿至预设阈值之下;
第三控制模块,用于在所述接地相的相电压幅值在所述预设范围之外的情况下,控制所述逆变升压单元的输出电压相位为目标相位,其中,所述目标相位为所述逆变升压单元的输出电压相位在预设相位调整范围内调整时,所述接地相的相电压幅值最低时对应的相位;
动态调整模块,用于动态调整所述整流单元的输出直流电压幅值,以将所述接地相的相电压幅值调整至所述预设范围内。
7.如权利要求6所述的单相接地电压补偿装置,其特征在于,所述动态调整模块包括:
调整子模块,用于调整所述整流单元的输出直流电压幅值;
第一判断子模块,用于判断所述接地相的相电压幅值是否处于所述预设范围内;
第一确定子模块,用于在所述接地相的相电压幅值处于所述预设范围内的情况下,确定接地点电流被补偿至所述预设阈值之下;
执行子模块,用于在所述接地相的相电压幅值处于所述预设范围之外的情况下,返回执行所述调整所述整流单元的输出直流电压幅值的步骤。
8.如权利要求6或7所述的单相接地电压补偿装置,其特征在于,所述判断模块包括:
获取子模块,用于获取所述配电网系统的零序电压;
计算子模块,用于计算所述配电网系统的标称电压与预设百分比的乘积,获得目标电压;
第二判断子模块,用于判断所述配电网系统的零序电压是否大于或者等于所述目标电压;
第二确定子模块,用于在所述配电网系统的零序电压大于或者等于所述目标电压的情况下,确定当前检测周期内所述配电网系统发生单相接地。
9.如权利要求8所述的单相接地电压补偿装置,其特征在于,所述第一确定模块用于确定所述配电网系统的三相所对应的三个相电压中相电压幅值最高值所属相的滞后相为所述接地相。
10.如权利要求9所述的单相接地电压补偿装置,其特征在于,所述预设范围为10伏特至50伏特,所述预设相位调整范围为当前检测周期前一检测周期内所述接地相的相电压相位的超前2°至滞后2°的范围,所述预设百分比为8%;
n=1.1/k
所述k为所述逆变升压单元的升压变压器的升压比。
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