CN114725916A - 一种单相接地柔性逆向自动补偿系统及其控制方法 - Google Patents
一种单相接地柔性逆向自动补偿系统及其控制方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN114725916A CN114725916A CN202210529264.0A CN202210529264A CN114725916A CN 114725916 A CN114725916 A CN 114725916A CN 202210529264 A CN202210529264 A CN 202210529264A CN 114725916 A CN114725916 A CN 114725916A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- current
- zero sequence
- zero
- compensation
- module
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 16
- 230000001629 suppression Effects 0.000 claims abstract description 31
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims abstract description 15
- 230000033228 biological regulation Effects 0.000 claims abstract description 4
- 238000000354 decomposition reaction Methods 0.000 claims description 20
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims 1
- 239000002994 raw material Substances 0.000 claims 1
- 230000036632 reaction speed Effects 0.000 abstract description 3
- 230000007547 defect Effects 0.000 abstract description 2
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02H—EMERGENCY PROTECTIVE CIRCUIT ARRANGEMENTS
- H02H9/00—Emergency protective circuit arrangements for limiting excess current or voltage without disconnection
- H02H9/08—Limitation or suppression of earth fault currents, e.g. Petersen coil
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
- H02J3/00—Circuit arrangements for ac mains or ac distribution networks
- H02J3/26—Arrangements for eliminating or reducing asymmetry in polyphase networks
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E40/00—Technologies for an efficient electrical power generation, transmission or distribution
- Y02E40/30—Reactive power compensation
Abstract
本发明公开了一种单相接地柔性逆向自动补偿系统，包括零序电流检测模块，用于检测单相接地时的零序电流；零序电压检测模块，用于检测单相接地时的零序电压；消弧线圈无极接入模块，用于向电网的零序回路串入消弧线圈，并对消弧线圈的电感值进行无极调节；补偿电流生成模块，用于生成用于补偿零序电流的补偿电流；零序电流补偿模块，用于向电网的零序回路注入补偿电流。本发明能够改进现有技术的不足，提高单相接地故障自动补偿的反应速度和补偿精度。
Description
技术领域
本发明涉及继电保护技术领域，尤其是一种单相接地柔性逆向自动补偿系统及其控制方法。
背景技术
单相接地故障是电网中常见的故障之一，现有技术中通过消弧线圈进行零序电流的补偿虽然反应速度快，但是只能对工频电流进行补偿；通过有源补偿装置对零序电流进行主动补偿虽然可以实现全补偿，但是由于需要对零序电流进行采样和分析，导致系统消除故障的时间较长。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种单相接地柔性逆向自动补偿系统及其控制方法，能够解决现有技术的不足，提高单相接地故障自动补偿的反应速度和补偿精度。
为解决上述技术问题，本发明所采取的技术方案如下。
一种单相接地柔性逆向自动补偿系统，包括，
零序电流检测模块，用于检测单相接地时的零序电流；
零序电压检测模块，用于检测单相接地时的零序电压；
消弧线圈无极接入模块，用于向电网的零序回路串入消弧线圈，并对消弧线圈的电感值进行无极调节；
补偿电流生成模块，用于生成用于补偿零序电流的补偿电流；
零序电流补偿模块，用于向电网的零序回路注入补偿电流。
一种上述的单相接地柔性逆向自动补偿系统的控制方法，包括以下步骤：
A、零序电流检测模块和零序电压检测模块分别实时检测系统的零序电流和零序电压；
B、当零序电流超过设定阈值时，消弧线圈无极接入模块根据零序电流的大小调节消弧线圈的电感值，然后向电网的零序回路串入消弧线圈；
C、补偿电流生成模块对零序电压进行小波包分解，然后根据小波包分解结果拟合补偿电流，当零序电压超过设定阈值时，零序电流补偿模块向电网的零序回路注入补偿电流；
D、补偿电流生成模块根据串入消弧线圈后零序电流的变化对补偿电流进行校正。
作为优选，步骤C中，拟合补偿电流包括以下步骤，
C1、截取当前时间点前10ms的区间作为小波包分解区间；
C2、对区间内的零序电压进行小波包分解，分解5层；
C3、使用分解得到的低频分量重构出电压信号，然后依次提取每个高频分量的特征信号，对提取的特征信号进行聚类合并，使用聚类合并后的特征信号对重构出的电压信号进行修饰；
C4、使用修饰后的电压信号计算补偿电流。
作为优选，小波基函数为db2。
作为优选，步骤D中，对补偿电流进行校正包括以下步骤，
D1、根据串入消弧线圈后零序电流的变化量对补偿电流进行第一次校正；
D2、将步骤D1中得到的零序电流的变化量转化为零序电压变化量，然后采用步骤C的方法对零序电压变化量进行小波包分解；
D3、将步骤D2得到的分量信号与步骤C中得到的分量信号进行比对，在步骤D2得到的分量信号中寻找出与步骤C中得到的分量信号变化趋势线性相关度超过设定阈值的分量信号；
D4、在下一次拟合补偿电流时将步骤D3中寻找到的分量信号合并于步骤C小波包分解的结果中。
采用上述技术方案所带来的有益效果在于：本发明创新的提出了一种“消弧线圈+有源补偿”的联用方法。首先使用消弧线圈对零序电流进行补偿处理，同时改进了有源补偿系统中对于补偿电流的拟合方法，不仅提高了补偿电流的拟合速度，而且可以根据消弧线圈串入系统后零序电流的变化对补偿电流进行校正，从而提高本申请整个补偿系统的补偿精度。
附图说明
图1是本发明一个具体实施方式的原理图。
具体实施方式
参照图1，本发明一个具体实施方式包括，
零序电流检测模块1，用于检测单相接地时的零序电流；
零序电压检测模块2，用于检测单相接地时的零序电压；
消弧线圈无极接入模块3，用于向电网的零序回路串入消弧线圈，并对消弧线圈的电感值进行无极调节；
补偿电流生成模块4，用于生成用于补偿零序电流的补偿电流；
零序电流补偿模块5，用于向电网的零序回路注入补偿电流。
一种上述的单相接地柔性逆向自动补偿系统的控制方法，包括以下步骤：
A、零序电流检测模块1和零序电压检测模块2分别实时检测系统的零序电流和零序电压；
B、当零序电流超过设定阈值时，消弧线圈无极接入模块3根据零序电流的大小调节消弧线圈的电感值，然后向电网的零序回路串入消弧线圈；
C、补偿电流生成模块4对零序电压进行小波包分解，然后根据小波包分解结果拟合补偿电流，当零序电压超过设定阈值时，零序电流补偿模块5向电网的零序回路注入补偿电流；
D、补偿电流生成模块4根据串入消弧线圈后零序电流的变化对补偿电流进行校正。
步骤C中，拟合补偿电流包括以下步骤，
C1、截取当前时间点前10ms的区间作为小波包分解区间；
C2、对区间内的零序电压进行小波包分解，分解5层；
C3、使用分解得到的低频分量重构出电压信号，然后依次提取每个高频分量的特征信号，对提取的特征信号进行聚类合并，使用聚类合并后的特征信号对重构出的电压信号进行修饰；
C4、使用修饰后的电压信号计算补偿电流。
小波基函数为db2。
步骤D中，对补偿电流进行校正包括以下步骤，
D1、根据串入消弧线圈后零序电流的变化量对补偿电流进行第一次校正；
D2、将步骤D1中得到的零序电流的变化量转化为零序电压变化量，然后采用步骤C的方法对零序电压变化量进行小波包分解；
D3、将步骤D2得到的分量信号与步骤C中得到的分量信号进行比对，在步骤D2得到的分量信号中寻找出与步骤C中得到的分量信号变化趋势线性相关度超过设定阈值的分量信号；
D4、在下一次拟合补偿电流时将步骤D3中寻找到的分量信号合并于步骤C小波包分解的结果中。
本发明尤其适用在单相接地故障频繁发生的电网系统中，可以实现高效、精确的补充操作，有效提高系统稳定性。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。
Claims (5)
1.一种单相接地柔性逆向自动补偿系统，其特征在于：包括，
零序电流检测模块(1)，用于检测单相接地时的零序电流；
零序电压检测模块(2)，用于检测单相接地时的零序电压；
消弧线圈无极接入模块(3)，用于向电网的零序回路串入消弧线圈，并对消弧线圈的电感值进行无极调节；
补偿电流生成模块(4)，用于生成用于补偿零序电流的补偿电流；
零序电流补偿模块(5)，用于向电网的零序回路注入补偿电流。
2.一种权利要求1所述的单相接地柔性逆向自动补偿系统的控制方法，其特征在于包括以下步骤：
A、零序电流检测模块(1)和零序电压检测模块(2)分别实时检测系统的零序电流和零序电压；
B、当零序电流超过设定阈值时，消弧线圈无极接入模块(3)根据零序电流的大小调节消弧线圈的电感值，然后向电网的零序回路串入消弧线圈；
C、补偿电流生成模块(4)对零序电压进行小波包分解，然后根据小波包分解结果拟合补偿电流，当零序电压超过设定阈值时，零序电流补偿模块(5)向电网的零序回路注入补偿电流；
D、补偿电流生成模块(4)根据串入消弧线圈后零序电流的变化对补偿电流进行校正。
3.根据权利要求2所述的单相接地柔性逆向自动补偿系统的控制方法，其特征在于：步骤C中，拟合补偿电流包括以下步骤，
C1、截取当前时间点前10ms的区间作为小波包分解区间；
C2、对区间内的零序电压进行小波包分解，分解5层；
C3、使用分解得到的低频分量重构出电压信号，然后依次提取每个高频分量的特征信号，对提取的特征信号进行聚类合并，使用聚类合并后的特征信号对重构出的电压信号进行修饰；
C4、使用修饰后的电压信号计算补偿电流。
4.根据权利要求3所述的单相接地柔性逆向自动补偿系统的控制方法，其特征在于：小波基函数为db2。
5.根据权利要求4所述的单相接地柔性逆向自动补偿系统的控制方法，其特征在于：步骤D中，对补偿电流进行校正包括以下步骤，
D1、根据串入消弧线圈后零序电流的变化量对补偿电流进行第一次校正；
D2、将步骤D1中得到的零序电流的变化量转化为零序电压变化量，然后采用步骤C的方法对零序电压变化量进行小波包分解；
D3、将步骤D2得到的分量信号与步骤C中得到的分量信号进行比对，在步骤D2得到的分量信号中寻找出与步骤C中得到的分量信号变化趋势线性相关度超过设定阈值的分量信号；
D4、在下一次拟合补偿电流时将步骤D3中寻找到的分量信号合并于步骤C小波包分解的结果中。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202210529264.0A CN114725916A (zh) | 2022-05-16 | 2022-05-16 | 一种单相接地柔性逆向自动补偿系统及其控制方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202210529264.0A CN114725916A (zh) | 2022-05-16 | 2022-05-16 | 一种单相接地柔性逆向自动补偿系统及其控制方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN114725916A true CN114725916A (zh) | 2022-07-08 |
Family
ID=82230505
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202210529264.0A Pending CN114725916A (zh) | 2022-05-16 | 2022-05-16 | 一种单相接地柔性逆向自动补偿系统及其控制方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN114725916A (zh) |
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103474974A (zh) * | 2013-09-02 | 2013-12-25 | 昆明理工大学 | 一种基于零序电流突变量直线拟合方向的配网单相接地保护方法 |
| WO2016029890A1 (en) * | 2014-08-28 | 2016-03-03 | Ege, Spol. Sr.O. | Method and device for automatic tuning a continuously and/or discretely tunable arc suppression coil in the compensated network of an electrical system |
| CN108347046A (zh) * | 2017-01-24 | 2018-07-31 | 中国石油化工股份有限公司 | 一种小电流接地故障有源补偿方法及系统 |
| CN108448562A (zh) * | 2018-05-25 | 2018-08-24 | 云南电网有限责任公司电力科学研究院 | 一种基于单相接地故障的电流全补偿方法及系统 |
| CN110086161A (zh) * | 2019-06-21 | 2019-08-02 | 吕婧 | 一种调磁式消弧线圈接地系统 |
| US20210328426A1 (en) * | 2020-04-16 | 2021-10-21 | Southern California Edison Company | Circuit for reducing fire hazard risk in a power distribution network |
-
2022
- 2022-05-16 CN CN202210529264.0A patent/CN114725916A/zh active Pending
Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103474974A (zh) * | 2013-09-02 | 2013-12-25 | 昆明理工大学 | 一种基于零序电流突变量直线拟合方向的配网单相接地保护方法 |
| WO2016029890A1 (en) * | 2014-08-28 | 2016-03-03 | Ege, Spol. Sr.O. | Method and device for automatic tuning a continuously and/or discretely tunable arc suppression coil in the compensated network of an electrical system |
| CN108347046A (zh) * | 2017-01-24 | 2018-07-31 | 中国石油化工股份有限公司 | 一种小电流接地故障有源补偿方法及系统 |
| CN108448562A (zh) * | 2018-05-25 | 2018-08-24 | 云南电网有限责任公司电力科学研究院 | 一种基于单相接地故障的电流全补偿方法及系统 |
| CN110086161A (zh) * | 2019-06-21 | 2019-08-02 | 吕婧 | 一种调磁式消弧线圈接地系统 |
| US20210328426A1 (en) * | 2020-04-16 | 2021-10-21 | Southern California Edison Company | Circuit for reducing fire hazard risk in a power distribution network |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| KR101929543B1 (ko) | Lc 병렬회로 이전 고장의 계전 보호 방법 및 장치 | |
| CN110488155A (zh) | 一种应用于柔性接地系统的单相接地故障选线方法 | |
| CN112014773B (zh) | 一种用于检测小电流接地系统电缆早期故障的方法 | |
| CN111487508A (zh) | 用于配电网的单相高阻接地故障辨识装置 | |
| CN111650476B (zh) | 基于采样值法的配电网单相电弧性接地故障选线方法 | |
| CN109596945B (zh) | 一种基于相关系数向量相似程度的配电网故障选线新方法 | |
| CN109301798B (zh) | 一种柔直系统行波保护方法、雷击干扰判断方法及装置 | |
| CN107632200B (zh) | 基于离散傅里叶变换的谐波检测方法 | |
| CN104898029A (zh) | 基于有源全补偿消弧控制的相似度单相接地故障选线方法 | |
| CN111521904A (zh) | 基于电流谐波量的直流配电线路双端故障测距方法 | |
| CN111082440A (zh) | 一种基于自适应陷波的组串式光伏逆变器谐振抑制方法 | |
| CN114725916A (zh) | 一种单相接地柔性逆向自动补偿系统及其控制方法 | |
| CN110850230A (zh) | 一种基于多小波理论的直流配电网极间短路故障特征量提取方法 | |
| CN110932232B (zh) | 一种串联变压器纵向零序阻抗匝间保护方法及装置 | |
| CN203734314U (zh) | 智能配电网中性点接地有源全补偿控制系统 | |
| CN109541395B (zh) | 一种特征频带下基于Hausdorff的配网区段定位方法 | |
| CN106655270A (zh) | 抑制三相lcl型并网变换器整流启动冲击电流的控制方法 | |
| CN106645948A (zh) | 一种基于小波变换的自适应电网信号基波检测方法 | |
| CN111175671A (zh) | 一种消弧线圈并主动干预装置的单相接地故障选线方法 | |
| CN110703134A (zh) | 一种基于故障序分量的小电流接地选线选相方法 | |
| CN115078901A (zh) | 一种配电网单相接地故障识别方法及识别装置 | |
| CN115912489A (zh) | 一种适用于非理想电网的lms-sogi三相锁相环设计方法及系统 | |
| CN108462178A (zh) | 一种应用于高压直流输电系统的新型hapf的拓扑结构 | |
| CN203674711U (zh) | 一种配电网消弧线圈自动跟踪补偿装置 | |
| CN113820564A (zh) | 一种适应于源网荷储复杂电网的故障检测方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination |