可控电压源接地电流全补偿输出值的获取方法及装置制造方法及图纸

本申请公开一种可控电压源接地电流全补偿输出值的获取方法及装置，所述方法包括：由可控电压源输出检测电压，控制所述检测电压的幅值保持不变，改变所述检测电压的相位；计算目标相在所述可控电压源输出检测电压前后的电压降落值；如果所述电压降落值处于阈值范围内，计算所述检测电压与所述可控电压源输出检测电压之前的目标相相电压之间的相位差；使用所述相位差，计算系统单相接地时所述可控电压源全补偿的电压输出值。本申请能在可控电压源接地电流全补偿的各种拓扑结构下，均能快速准确的获取单相接地时可控电压源全补偿的电压输出值，降低了可控电压源全补偿的实现难度。

【技术实现步骤摘要】
可控电压源接地电流全补偿输出值的获取方法及装置
本申请涉及配电网系统
，尤其涉及一种可控电压源接地电流全补偿输出值的获取方法及装置。
技术介绍
电网系统中，尤其是中低压配电网系统，单相接地故障占故障总数的绝大多数。中低压配电网的中性点接地方式主要有中性点不接地方式、中性点经消弧线圈接地方式或中性点经低值电阻接地方式。中性点不接地方式下，接地电流没有得到补偿并带故障运行，存在人身触电风险。中性点经消弧线圈接地方式下，消弧线圈在单相接地后补偿接地容流，能够熄灭接地电弧，系统可带故障运行，但接地点仍存在一定接地残流，仍存在人身触电风险。中性点经低值电阻接地方式下，通过继电保护装置的线路零序保护跳开接地线路，供电可靠性不能保障。电网系统的接地电流全补偿，能够在单相接地时，将接地点电流补偿到极小值，系统仍可带故障运行，消除了接地点的人身触电危险，是一种先进的接地电流补偿方式。基于可控电压源接地电流全补偿，通过可控电压源输出相位、幅值可调的补偿电压，产生补偿电流，实现接地电流全补偿。可控电压源全补偿可能单独补偿，也可能与消弧线圈并联使用，这样，由于系统结构的复杂性和系统参数的不断变化，可控电压源的输出值(包括幅值与相位)将直接影响接地电流全补偿的效果。然而，相关技术中亟需一种能在可控电压源接地电流全补偿的各种拓扑结构下，均能快速准确地获取单相接地时可控电压源补偿输出值的方法。
技术实现思路
本申请提供一种可控电压源接地电流全补偿输出值的获取方法及装置，以解决相关技术中，无法在可控电压源接地电流全补偿的各种拓扑结构下，快速准确获取单相接地时可控电压源补偿输出值的问题。第一方面，本申请提供一种可控电压源接地电流全补偿输出值的获取方法，所述方法包括：由可控电压源输出检测电压，控制所述检测电压的幅值保持不变，改变所述检测电压的相位；计算目标相在所述可控电压源输出检测电压前后的电压降落值；如果所述电压降落值处于阈值范围内，计算所述检测电压与所述可控电压源输出检测电压之前的目标相相电压之间的相位差；使用所述相位差，计算系统单相接地时所述可控电压源全补偿的电压输出值。在第一方面第一种可能的实现方式中，按照如下公式计算系统单相接地时所述可控电压源全补偿的电压输出值：式中，为所述可控电压源全补偿的电压输出值，为接地相在接地前的相电压，P为所述相位差，arctg(P)为所述相位差的反正切函数。在第一方面第二种可能的实现方式中，所述阈值范围为所述检测电压的幅值的0.1％至5％。在第一方面第三种可能的实现方式中，所述检测电压的相位的变化范围为：∠Uφ-90°～∠Uφ+90°其中，∠Uφ为所述可控电压源输出检测电压之前的目标相相电压的相位。在第一方面第四种可能的实现方式中，所述检测电压的幅值为50V～900V。第二方面，本申请提供一种可控电压源接地电流全补偿输出值的获取装置，所述装置包括：输出电压控制模块，用于当可控电压源输出检测电压后，控制所述检测电压的幅值保持不变，改变所述检测电压的相位；计算模块，用于计算目标相在所述可控电压源输出检测电压前后的电压降落值；所述计算模块，还用于如果所述电压降落值处于阈值范围内，计算所述检测电压与所述可控电压源输出检测电压之前的目标相相电压之间的相位差；所述计算模块，还用于使用所述相位差，计算系统单相接地时所述可控电压源全补偿的电压输出值。在第二方面第一种可能的实现方式中，所述计算模块按照如下公式计算系统单相接地时所述可控电压源全补偿的电压输出值：式中，为所述可控电压源全补偿的电压输出值，为接地相在接地前的相电压，P为所述相位差，arctg(P)为所述相位差的反正切函数。在第二方面第二种可能的实现方式中，所述阈值范围为所述检测电压的幅值的0.1％至5％。在第二方面第三种可能的实现方式中，所述检测电压的相位的变化范围为：∠Uφ-90°～∠Uφ+90°其中，∠Uφ为所述可控电压源输出检测电压之前的目标相相电压的相位。在第二方面第四种可能的实现方式中，所述检测电压的幅值为50V～900V。本申请所述的技术方案中，用于接地补偿的可控电压源在系统正常运行时，输出相位可变的检测电压，检测目标相在可控电压源输出检测电压前后的电压降落值，当电压降落值在阈值范围内时，计算检测电压与可控电压源输出检测电压之前的目标相相电压之间的相位差，再根据相位差获取可控电压源全补偿的电压输出值。本申请实施方法简单，计算准确，适用于可控电压源单独全补偿结构，或者可控电压源与消弧线圈并联的全补偿结构等不同拓扑结构，在可控电压源接地电流全补偿的各种拓扑结构下，均能快速准确的获取单相接地时可控电压源全补偿的电压输出值，降低了可控电压源全补偿的实现难度，从而为可控电压源接地电流全补偿的实现提供了一种快速、有效、简便的计算方法。附图说明图1为本申请实施例一示出的基于可控电压源单独全补偿结构的电气回路图；图2为本申请实施例一示出的基于可控电压源与消弧线圈并联的全补偿结构的电气回路图；图3为本申请实施例一示出的可控电压源接地电流全补偿输出值的获取方法的流程图；图4为本申请实施例二示出的可控电压源接地电流全补偿输出值的获取装置的结构框图。具体实施方式为了使本
的人员更好地理解本申请中的技术方案，下面将结合附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。图1为基于可控电压源单独全补偿结构的电气回路图，本申请中所述的可控电压源10可以是由电力电子技术实现的可控逆变电压源101和接地变压器102的组合，当然不限于其他可能的方式实现。可控电压源与电网系统电气连接，用于实现接地电流全补偿。图2为基于可控电压源与消弧线圈并联的全补偿结构的电气回路图，图2中可控电压源10与消弧线圈20并联，使中性点经这种并联拓扑结构接地。本申请仅示例出了如图1和图2所示的两种可控电压源全补偿的拓扑结构，对于其他相似类型的可控电压源全补偿拓扑结构，同样可采用如下实施例所述的方法和装置来获取可控电压源接地电流全补偿输出值。如图3所示，本申请实施例一提供一种可控电压源接地电流全补偿输出值的获取方法，包括如下步骤：步骤S101，由可控电压源输出检测电压。本实施例所述方法在执行过程中，还需要记录目标相相电压。记录目标相相电压是指：在系统正常运行的情况下，需要获取并记录可控电压源输出检测电压之前的目标相相电压Uφ，以及可控电压源输出检测电压之后的目标相相电压U'φ，从而为后续计算过程提供数据支持。参照图2和图3，这里所述目标相为图中右侧电网系统中的任意相，记录目标相电压Uφ包括记录目标相电压的幅值以及目标相电压的相位步骤S102，控制所述检测电压的幅值保持不变，改变所述检测电压的相位。本申请中，为实现接地电流全补偿以及便于获取可控电压源全补偿的电压输出值，可控电压源需要输出一相位可变的检测电压，检测电压的幅值为50V～900V，检测电压的相位的变化范围为：∠Uφ-90°～∠Uφ+90°其中，∠Uφ为可控电压源输出检测电压之前的目标相相电压的相位。步骤S103，计算目标相在所述可控电压源输出检测电压前后的电压降落值。当可控电压源输出检测电压后，通过如下公式计算电压降落值：Ud＝|Uφ|-|U'φ|式中，Ud为电压降落值，为可控电压源输出检测电压之前的目标相相电压的幅值，本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种可控电压源接地电流全补偿输出值的获取方法，其特征在于，所述方法包括：由可控电压源输出检测电压，控制所述检测电压的幅值保持不变，改变所述检测电压的相位；计算目标相在所述可控电压源输出检测电压前后的电压降落值；如果所述电压降落值处于阈值范围内，计算所述检测电压与所述可控电压源输出检测电压之前的目标相相电压之间的相位差；使用所述相位差，计算系统单相接地时所述可控电压源全补偿的电压输出值。

【技术特征摘要】
1.一种可控电压源接地电流全补偿输出值的获取方法，其特征在于，所述方法包括：由可控电压源输出检测电压，控制所述检测电压的幅值保持不变，改变所述检测电压的相位；计算目标相在所述可控电压源输出检测电压前后的电压降落值；如果所述电压降落值处于阈值范围内，计算所述检测电压与所述可控电压源输出检测电压之前的目标相相电压之间的相位差；使用所述相位差，计算系统单相接地时所述可控电压源全补偿的电压输出值。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，按照如下公式计算系统单相接地时所述可控电压源全补偿的电压输出值：式中，为所述可控电压源全补偿的电压输出值，为接地相在接地前的相电压，P为所述相位差，arctg(P)为所述相位差的反正切函数。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述阈值范围为所述检测电压的幅值的0.1％至5％。4.根据权利要求1-3任一项所述的方法，其特征在于，所述检测电压的相位的变化范围为：∠Uφ-90°～∠Uφ+90°其中，∠Uφ为所述可控电压源输出检测电压之前的目标相相电压的相位。5.根据权利要求1-3任一项所述的方法，其特征在于，所述检测电压的幅值为50V～900V。6.一种可控电压源接地电流全补偿输出值的...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘红文，王科，张恭源，柴晨超，杨庆，
申请(专利权)人：云南电网有限责任公司电力科学研究院，
类型：发明
国别省市：云南,53