消弧线圈控制方法和系统技术方案

技术编号:14520511 阅读:85 留言:0更新日期:2017-02-01 23:38
本发明专利技术涉及一种消弧线圈控制方法和系统,方法包括以下步骤:以一定的频率对消弧线圈的中性点电压进行采样,获取中性点电压;若所述中性点电压满足预设的数值约束条件,且满足预设的数值约束条件的持续时间达到预设的时间阈值,判定发生接地故障;其中,所述预设的数值约束条件根据接地启动电压和中性点电压的最大值设定;发生接地故障时,输出控制信号至可控硅控制电路启动消弧线圈进行补偿。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及电力系统
,特别是涉及一种消弧线圈控制方法和系统
技术介绍
随着城市发展,电网的容量增大,配网中电缆的大量使用,系统电容电流急剧增加,在这种情况下发生单相接地故障时接地电容电流在故障点形成的电弧不能自行熄灭,间歇电弧产生的过电压往往会使事故扩大,显著降低电力系统运行可靠性,对电网安全运行构成隐患。目前我国在中低压配网系统中往往采用中性点经消弧线圈的接地方式,消弧线圈的容量应能平滑变动,并自动跟踪测量电容电流,在单相接地时应立即动作和充分补偿工频接地电容电流,促使电弧迅速熄灭。相控式消弧线圈是一种新型的变压器式可控电抗器,是一种由晶闸管控制的随调式消弧线圈,通过调节晶闸管的导通角来调节二次绕组中的短路电流,从而实现电抗值的可控调节。由于其是一种随调式消弧线圈,传统的控制装置判断接地时,需要根据接地启动电压来判断并启动控制装置,需要多个周波才能判断接地并启动补偿输出,接地响应时间长,响应速度慢,在间歇性接地故障时很难发挥消弧线圈的补偿作用。
技术实现思路
基于此,有必要针对响应速度慢的问题,提供一种消弧线圈控制方法和系统。一种消弧线圈控制方法,包括以下步骤:以一定的频率对消弧线圈的中性点电压进行采样,获取中性点电压;若所述中性点电压满足预设的数值约束条件,且满足预设的数值约束条件的持续时间达到预设的时间阈值,判定发生接地故障;其中,所述预设的数值约束条件根据接地启动电压和中性点电压的最大值设定;发生接地故障时,输出控制信号至可控硅控制电路启动消弧线圈进行补偿。一种消弧线圈控制系统,包括:电压采集电路,处理电路和控制电路;所述控制电路控制电压采集电路以一定的频率对消弧线圈的中性点电压进行采样,获取中性点电压;所述电压采集电路将采集到的中性电压发送到所述处理电路;所述处理电路在所述中性电压满足预设的数值约束条件,且满足预设的数值约束条件的持续时间达到预设的时间阈值时,判定发生接地故障,并在发生接地故障时,输出控制信号至可控硅控制电路启动消弧线圈进行补偿。上述消弧线圈控制方法和系统,通过对消弧线圈的中性点电压进行采样,获取中性点电压,根据预设的数值约束条件对所述中性点电压进行分析,判断是否发生接地故障,并在发生接地故障时,输出控制信号至可控硅控制电路启动消弧线圈进行补偿,在半个周波以内即可判断出接地故障是否发生,发生接地故障时,处理器电路输出控制信号至可控硅控制电路启动消弧线圈进行补偿,提高了消弧效率。附图说明图1为一个实施例的消弧线圈控制方法流程图;图2为实施例1的采集的中性点电压波形图;图3为实施例2的采集的中性点电压波形图;图4为实施例3的采集的中性点电压波形图;图5为一个实施例的消弧线圈控制系统的结构示意图。具体实施方式本专利技术提供一种接地故障判断快速的自适应启动的相控消弧线圈控制装置。该装置可以在半个周波(10ms)的时间以内判断出接地故障并启动补偿输出以及接地报警。下面结合附图对本专利技术的技术方案进行说明。如图1所示,本专利技术提供一种消弧线圈控制方法,可包括以下步骤:S1,以一定的频率对消弧线圈的中性点电压进行采样,获取中性点电压;其中,所述一定的频率一般不小于64点/周波。S2,若所述中性点电压满足预设的数值约束条件,且满足预设的数值约束条件的持续时间达到预设的时间阈值,判定发生接地故障;其中,所述预设的数值约束条件根据接地启动电压和中性点电压的最大值设定;判断是否发生接地故障可以采取两种方式,解决不同时刻接地,接地快速响应。方式一:获取所述中性点电压中绝对值大于U0upLin并且小于等于U0Max的越限中性点电压;对所述越限中性点电压进行累加计数,获取累加值Cnt;当所述中性点电压的采样点的绝对值小于U0upLin的连续时间小于所述时间阈值,并且Cnt大于1/4采样频率时,判定发生接地故障;其中,U0upLin为接地启动电压的上限值,U0Max为所述中性点电压的最大值,U0up为接地启动限值。方式二:获取所述中性点电压中绝对值大于U0upLin并且小于等于U0Max的越限中性点电压;对所述越限中性点电压的绝对值进行累加,获取累加值U0Sum;当所述中性点电压的绝对值大于U0upLin的连续时间大于等于所述时间阈值,或所述累加值U0Sum大于U0up时,判定发生接地故障;其中,U0upLin为接地启动电压的上限值,U0Max为所述中性点电压的最大值,U0up为接地启动限值。其中,上述两种方式中所述的时间阈值一般取临近接地电压值时,在一个优选实施例中,上述两种方式中所述的时间阈值一般取5ms。相邻两个越限点间的时间,该阈值的设置使中性点电压的过零点前后的数据同时有效,保证接地快速响应;若单相接地为高阻接地或故障时刻发生在中性点电压接近过零点之前45°以内,采样值比较低,方式一中只要大于U0upLin就累加计数,可以保证快速响应;若单相接地为金属性接地或故障时刻发生在中性点电压过零点之后45°附近,采样值比较高,方式二中对采样值绝对值进行累加,可以加快响应速度。S3,发生接地故障时,输出控制信号至可控硅控制电路启动消弧线圈进行补偿。在判定发生接地故障之后,还可以发出报警信号。所述报警信号可以是声光报警信号。为了更清楚的说明本专利技术的判断过程,以具体数值举例说明。实施例1其中采样频率设定为每个周波采样128点,越限值上限U0upLin=Uq设定为25V,U0Max设定为141.4V(上限情况),则U0up经计算设定为993V。如图2所示,当接地发生在第29个采样点,且接地时刻U0有效值为100V时,从采样点第29个点开始累加,到第36点时,累加和U0Sum为1123.7,U0Sum大于U0up,判断为接地故障,判断时间时间为20/128*(36-29)=1.09375ms,约为1.1ms。实施例2其中采样频率设定为6400,即每个周波采样128点,越限值上限U0upLin=Uq设定为25V,U0Max设定为35.4V(下限情况),则U0up经计算设定为993V。如图3所示,当接地发生在第48个采样点,且接地时刻U0有效值为25V时,从采样点第48个点开始判断,由于48点至80点的采样点绝对值小于U0upLin且连续时间等于5ms,48点至80点的采样点绝对值不参与累加,因此自80点开始累加,到第112点时,累加和U0Sum为993.24V,U0Sum大于U0up,判断为接地故障,判断时间时间为20/128*(112-48)=10ms。实施例3其中采样频率设定为6400,即每个周波采样128点,越限值上限U0upLin=Uq设定为25V,U0Max设定为35.4V(下限情况),则U0up经计算设定为993V。如图4所示,当接地发生在第32个采样点,且接地时刻U0有效值为25V时,从采样点第32个点开始判断,因为32点到48点的采样点绝对值大于U0upLin,自32点开始累加,到第48点时,累加和U0Sum为496.62V,由于48点至80点的采样点绝对值小于U0upLin且连续时间等于5ms,48点至80点的采样点绝对值不参与累加,因为自80点到第96点的采样点绝对值大于U0upLin,自80点开始继续累加,到第96点时,累加和U0Sum为993.24V,U0Sum大于U0u本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种消弧线圈控制方法,其特征在于,包括以下步骤:以一定的频率对消弧线圈的中性点电压进行采样,获取中性点电压;若所述中性点电压满足预设的数值约束条件,且满足预设的数值约束条件的持续时间达到预设的时间阈值,判定发生接地故障;其中,所述预设的数值约束条件根据接地启动电压和中性点电压的最大值设定;发生接地故障时,输出控制信号至可控硅控制电路启动消弧线圈进行补偿。

【技术特征摘要】
1.一种消弧线圈控制方法,其特征在于,包括以下步骤:以一定的频率对消弧线圈的中性点电压进行采样,获取中性点电压;若所述中性点电压满足预设的数值约束条件,且满足预设的数值约束条件的持续时间达到预设的时间阈值,判定发生接地故障;其中,所述预设的数值约束条件根据接地启动电压和中性点电压的最大值设定;发生接地故障时,输出控制信号至可控硅控制电路启动消弧线圈进行补偿。2.根据权利要求1所述的消弧线圈控制方法,其特征在于,若所述中性点电压满足预设的数值约束条件,且满足预设的数值约束条件的持续时间达到预设的时间阈值,判定发生接地故障的步骤包括:获取所述中性点电压中绝对值大于U0upLin并且小于等于U0Max的越限中性点电压;对所述越限中性点电压的采样点的绝对值进行累加,获取累加值U0Sum;当所述中性点电压的绝对值大于U0upLin的连续时间大于等于所述时间阈值,或所述累加值U0Sum大于U0up时,判定发生接地故障;其中,U0upLin为接地启动电压的上限值,U0Max为所述中性点电压的最大值,U0up为接地启动限值。3.根据权利要求2所述的消弧线圈控制方法,其特征在于,还包括以下步骤:当所述中性点电压的绝对值小于U0upLin的连续时间大于所述时间阈值时,判断没有接地故障;未发生接地故障时,返回以一定的频率对消弧线圈的中性点电压进行采样的步骤,并将U0Sum清零。4.根据权利要求1所述的消弧线圈控制方法,其特征在于,若所述中性点电压满足预设的数值约束条件,且满足预设的数值约束条件的持续时间达到预设的时间阈值,判定发生接地故障的的步骤包括:获取所述中性点电压中绝对值大于U0u...

【专利技术属性】
技术研发人员:简淦杨李恒真占恺峤陈道品雷金勇詹清华郭晓斌黄松波李鹏谭勤学曾伟忠王惠蔷张振江吴洪伟
申请(专利权)人:南方电网科学研究院有限责任公司广东电网有限责任公司佛山供电局
类型:发明
国别省市:广东;44

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