一种配网混连接地运行的电容电流测量方法及系统技术方案

本发明专利技术公开了一种配网混连接地运行的电容电流测量方法及系统，方法实施步骤包括：采集配电网的中性点位移电压和中性点电流，求取配电网混合接地系统的接地电阻，采集消弧线圈处于不同档位的中性点位移电压和消弧线圈电流，根据中性点位移电压、消弧线圈电流以及接地电阻计算配电网混合接地系统的电容阻抗；根据配电网的相电压除以配电网混合接地系统的电容阻抗，得到配网混连接地运行的电容电流；系统包括接地电阻计算程序模块、电容阻抗计算程序模块、电容电流计算程序模块。本发明专利技术利用两点法测量电容电流的对消弧线圈接地系统的基础上改进完善，能够实现配网混连接地运行的电容电流准确测量，具有思路新颖、流程清晰、准确率高的优点。

【技术实现步骤摘要】
一种配网混连接地运行的电容电流测量方法及系统
本专利技术涉及配电网电容电流测量技术，具体涉及一种配网混连接地运行的电容电流测量方法及系统。
技术介绍
随着城市配电网的不断扩大及城市配电网中电力电缆的大量使用，导致配电网单相接地故障电流急剧增大。电容电流的剧增导致故障时接地电弧难以熄灭，由其产生的弧光过电压容易引发两相短路故障的发生，造成故障的扩大。因此必须对电容电流进行限制。对于一个配电网来说，是否应该抓装设消弧线圈？装设多大容量的消弧线圈？其前提条件是需要知道电网对地电容电流的大小。目前，我国城市配电网主要采用中性点经消弧线圈接地方式。但随着城市化规模的增大，电缆用量的增多，电容电流增长很快，于是，许多变电站选择了采用电阻接地方式。通常这两种接地方式独立运行，互不相干。但由于对供电可靠性的要求，为确保供电可靠性指标，许多地方就采用了手拉手供电措施，以确保当某种原因导致一个变电站失压时立即合上联络断路器而由另一个变电站供电。从而使得原本独立运行的系统有可能出现两种不同的接地方式的变电站合环运行(简称混连运行)的现象。混联后，系统的规模变大且出现两个中性点接地点：一个是消弧线圈接地点，另一个小电阻接地点。在此情况下，应用广泛的调匝式消弧线圈使用的测量电容电流的方法—两点法和谐振法，因其等值电路的变化而致测量误差变大。为保证消弧线圈测量电容电流的精度，亟需研究一种新的测量电容电流的方法，以保证电容电流的补偿效果。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题：针对现有技术的上述问题，提供一种利用两点法测量电容电流的对消弧线圈接地系统的基础上改进完善，能够实现配网混连接地运行的电容电流准确测量，思路新颖、流程清晰、准确率高的配网混连接地运行的电容电流测量方法及系统。为了解决上述技术问题，本专利技术采用的技术方案为：一方面，本专利技术提供一种配网混连接地运行的电容电流测量方法，实施步骤包括：1)采集配电网的中性点位移电压和中性点电流，求取配电网混合接地系统的接地电阻R，所述配网混联接地系统包括并联的消弧线圈和电阻；2)采集消弧线圈处于不同档位的中性点位移电压和消弧线圈电流，根据中性点位移电压、消弧线圈电流以及接地电阻R计算配电网混合接地系统的电容阻抗ZC；3)根据配电网的相电压Un除以配电网混合接地系统的电容阻抗ZC，得到配网混连接地运行的电容电流IC。优选地，步骤1)中求取配电网混合接地系统的接地电阻R的函数表达式如式(1)所示；式(1)中，R表示配电网混合接地系统的接地电阻，为中性点位移电压UO对应及其相位构成的矢量，为中性点电流IO对应及其相位构成的矢量，为矢量和矢量之间的相角差值。优选地，步骤2)中计算配电网混合接地系统的电容阻抗ZC的函数表达式如式(2)所示；式(2)中，ZC为配电网混合接地系统的电容阻抗，R表示配电网混合接地系统的接地电阻，配电网混合接地系统的消弧线圈包含档位1和档位2两个档位，UO1表示消弧线圈处于档位1的中性点位移电压，IL1表示消弧线圈处于档位1的消弧线圈电流，UO2表示消弧线圈处于档位2的中性点位移电压，IL2表示消弧线圈处于档位2的消弧线圈电流，θ为中性点位移电压UO1和UO2之间的相角差值，γ11为中性点位移电压UO1和消弧线圈电流IL1之间的相角差值，γ12为中性点位移电压UO2和消弧线圈电流IL2之间的相角差值。另一方面，本专利技术还提供一种配网混连接地运行的电容电流测量系统，包括：接地电阻计算程序模块，用于采集配电网的中性点位移电压和中性点电流，求取配电网混合接地系统的接地电阻R，所述配网混联接地系统包括并联的消弧线圈和电阻；电容阻抗计算程序模块，用于采集消弧线圈处于不同档位的中性点位移电压和消弧线圈电流，根据中性点位移电压、消弧线圈电流以及接地电阻R计算配电网混合接地系统的电容阻抗ZC；电容电流计算程序模块，用于根据配电网的相电压Un除以配电网混合接地系统的电容阻抗ZC，得到配网混连接地运行的电容电流IC。优选地，所述接地电阻计算程序模块求取配电网混合接地系统的接地电阻R的函数表达式如式(1)所示；式(1)中，R表示配电网混合接地系统的接地电阻，为中性点位移电压UO对应及其相位构成的矢量，为中性点电流IO对应及其相位构成的矢量，为矢量和矢量之间的相角差值。优选地，所述电容阻抗计算程序模块计算配电网混合接地系统的电容阻抗ZC的函数表达式如式(2)所示；式(2)中，ZC为配电网混合接地系统的电容阻抗，R表示配电网混合接地系统的接地电阻，配电网混合接地系统的消弧线圈包含档位1和档位2两个档位，UO1表示消弧线圈处于档位1的中性点位移电压，IL1表示消弧线圈处于档位1的消弧线圈电流，UO2表示消弧线圈处于档位2的中性点位移电压，IL2表示消弧线圈处于档位2的消弧线圈电流，θ为中性点位移电压UO1和UO2之间的相角差值，γ11为中性点位移电压UO1和消弧线圈电流IL1之间的相角差值，γ12为中性点位移电压UO2和消弧线圈电流IL2之间的相角差值。本专利技术配网混连接地运行的电容电流测量方法具有下述优点：本专利技术配网混连接地运行的电容电流测量方法通过采集配电网的中性点位移电压和中性点电流，求取配电网混合接地系统的接地电阻R，采集消弧线圈处于不同档位的中性点位移电压和消弧线圈电流，根据中性点位移电压、消弧线圈电流以及接地电阻R计算配电网混合接地系统的电容阻抗ZC，根据配电网的相电压Un除以配电网混合接地系统的电容阻抗ZC，得到配网混连接地运行的电容电流IC，针对配网混联接地系统的情况，利用两点法测量电容电流的对消弧线圈接地系统的基础上改进完善，能够实现配网混连接地运行的电容电流准确测量，具有思路新颖、流程清晰、准确率高的优点，能够保证电容电流的补偿效果。本专利技术配网混连接地运行的电容电流测量系统为本专利技术配网混连接地运行的电容电流测量方法各个步骤完全对应的程序模块构成的系统，因此同样也具有本专利技术配网混连接地运行的电容电流测量方法的前述优点，故在此不再赘述。附图说明图1为本专利技术实施例方法的基本流程示意图。图2为本专利技术实施例方法的第一配网混联接地系统等效图。图3为本专利技术实施例方法的第二配网混联接地系统等效图。具体实施方式如图1所示，本实施例配网混连接地运行的电容电流测量方法的实施步骤包括：1)采集配电网的中性点位移电压和中性点电流，求取配电网混合接地系统的接地电阻R，配网混联接地系统包括并联的消弧线圈和电阻；2)采集消弧线圈处于不同档位的中性点位移电压和消弧线圈电流，根据中性点位移电压、消弧线圈电流以及接地电阻R计算配电网混合接地系统的电容阻抗ZC；3)根据配电网的相电压Un除以配电网混合接地系统的电容阻抗ZC，得到配网混连接地运行的电容电流IC。本实施例中，步骤1)中求取配电网混合接地系统的接地电阻R的函数表达式如式(1)所示；式(1)中，R表示配电网混合接地系统的接地电阻，为中性点位移电压UO对应及其相位构成的矢量，为中性点电流IO对应及其相位构成的矢量，为矢量和矢量之间的相角差值。本实施例中，求取配电网混合接地系统的接地电阻R是基于第一配网混联接地系统等效图(如图2所示)的基础上得到的，在第一配网混联接地系统等效图的基础上，利用利用电流相角关系求取配电网混合接地系统的接地电阻R。其中，L为消弧线圈本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种配网混连接地运行的电容电流测量方法，其特征在于实施步骤包括：1)采集配电网的中性点位移电压和中性点电流，求取配电网混合接地系统的接地电阻R，所述配网混联接地系统包括并联的消弧线圈和电阻；2)采集消弧线圈处于不同档位的中性点位移电压和消弧线圈电流，根据中性点位移电压、消弧线圈电流以及接地电阻R计算配电网混合接地系统的电容阻抗Z

【技术特征摘要】
1.一种配网混连接地运行的电容电流测量方法，其特征在于实施步骤包括：1)采集配电网的中性点位移电压和中性点电流，求取配电网混合接地系统的接地电阻R，所述配网混联接地系统包括并联的消弧线圈和电阻；2)采集消弧线圈处于不同档位的中性点位移电压和消弧线圈电流，根据中性点位移电压、消弧线圈电流以及接地电阻R计算配电网混合接地系统的电容阻抗ZC；3)根据配电网的相电压Un除以配电网混合接地系统的电容阻抗ZC，得到配网混连接地运行的电容电流IC。2.根据权利要求1所述配网混连接地运行的电容电流测量方法，其特征在于，步骤1)中求取配电网混合接地系统的接地电阻R的函数表达式如式(1)所示；式(1)中，R表示配电网混合接地系统的接地电阻，为中性点位移电压UO对应及其相位构成的矢量，为中性点电流IO对应及其相位构成的矢量，为矢量和矢量之间的相角差值。3.根据权利要求1所述配网混连接地运行的电容电流测量方法，其特征在于，步骤2)中计算配电网混合接地系统的电容阻抗ZC的函数表达式如式(2)所示；式(2)中，ZC为配电网混合接地系统的电容阻抗，R表示配电网混合接地系统的接地电阻，配电网混合接地系统的消弧线圈包含档位1和档位2两个档位，UO1表示消弧线圈处于档位1的中性点位移电压，IL1表示消弧线圈处于档位1的消弧线圈电流，UO2表示消弧线圈处于档位2的中性点位移电压，IL2表示消弧线圈处于档位2的消弧线圈电流，θ为中性点位移电压UO1和UO2之间的相角差值，γ11为中性点位移电压UO1和消弧线圈电流IL1之间的相角差值，γ12为中性点位移电压UO2和消弧线圈电流IL2之间的相角差值。4.一种配网混连接地运行的电容电流测量系统...

【专利技术属性】
技术研发人员：汪霄飞，任章鳌，李欣，
申请(专利权)人：国家电网公司，国网湖南省电力公司，国网湖南省电力公司电力科学研究院，
类型：发明
国别省市：北京,11