预调式相控消弧控制方法技术

本发明专利技术公开了一种预调式相控消弧控制方法，具体包括以下步骤，采集系统模拟量；判断系统是否为单相接地故障状态，如不是，采用自适应步长快速测量定位谐振区段，并确定零序回路谐振点，获得系统电容电流以及相控式消弧线圈的晶闸管补偿相角θ

【技术实现步骤摘要】
预调式相控消弧控制方法
本专利技术涉及供电控制
，特别是一种预调式相控控制方法。
技术介绍
随着城市的快速发展，配网中电缆的大量使用，系统电容电流急剧增加，对电网安全运行构成隐患，越来越引起管理部门的重视。新型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流，促使电弧迅速熄灭。相控消弧线圈是一种特殊设计的高阻抗变压器式可控电抗器，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，调节范围可以达到0～100％，对变电站扩建、运行方式调整等引起的电容电流较大变化有良好适应能力，显著优于国内广泛应用的调匝式消弧线圈。但目前这种相控式消弧线圈的消弧补偿只能采用随调方式，当系统发生单相接地故障后，需要多个周波才能判断接地启动补偿输出，不能及时消弧，瞬时性接地故障基本不起作用，严重限制了相控消弧线圈的推广应用。
技术实现思路
本专利技术需要解决的技术问题是提供一种预调式相控消弧控制方法，能够提高相控消弧线圈的测量计算速度和补偿输出响应速度，满足瞬时性接地故障的补偿及消弧要求。为解决上述技术问题，本专利技术所采取的技术方案如下。预调式相控消弧控制方法，该方法基于预调式相控消弧控制装置实现，主要包括以下步骤：A.采集系统模拟量，包括消弧线圈电流、相电压及线电压；B.判断系统是否为单相接地故障状态，如是，相控式消弧线圈晶闸管按照最近一次测量得到的补偿相角θ0触发；如不是，采用自适应步长快速测量定位谐振区段，并确定零序回路谐振点，获得系统电容电流以及相控式消弧线圈的晶闸管补偿相角θ0；C.第二个测量周期确定新的谐振点，并判断新谐振点的补偿相角θ0是否有效，如有效进入步骤D，如无效返回步骤B；D.在新的一次测量周期到达前，无论是否发生单相接地，相控式消弧线圈晶闸管在每个半周波均按照最近一次测量得到的补偿相角θ0触发。上述预调式相控消弧控制方法，步骤B中所述自适应步长快速测量定位谐振区段的方法为：B11.设定相角测量区间，并确定自适应步长及测量轮次；B12.第一轮次测量按照测量相角起点和测量相角终点以及最大步长确定测量点，采集每个测量点的系统电压UAB、消弧线圈电流I0，以系统电压UAB为基准计算各测量点消弧线圈电流I0的相角；B13.根据第一轮次测量结果，选出相邻的消弧线圈电流I0的相角大于90°的两个测量点，分别设为第二轮次测量区间的起点相角和终点相角，并根据步骤B11确定的第二步长确定测量点，采集每个测量点的系统电压UAB、消弧线圈电流I0，以系统电压UAB为基准计算各测量点消弧线圈电流I0的相角；B14.该测量周期中的第三轮次及其后轮次的测量点确定，按照步骤B13的逻辑重复进行，直到自适应步长小于1°为止，则最后确定的区段即为谐振区段。上述预调式相控消弧控制方法，步骤B中所述零序回路谐振点的确定方法为：B21.根据步骤B14确定的谐振区段设定扫描区段范围；B22.扩大一倍步骤B21确定的扫描区段，自新谐振区段起点开始，按照设定的扫描测量步长逐点同步测量系统电压UAB、消弧线圈电流I0；测量结果中I0的最大值即为谐振点，谐振点对应的相角为相控式消弧线圈的晶闸管补偿相角θ0。上述预调式相控消弧控制方法，步骤B21所述的扫描区段范围确定方法为：首先，读取自适应步长快速测量计算结束时，谐振区段起点相角PHL和终点相角PHR的数值；然后，计算扫描区段范围：如果PHL＝PHMIN，则：扫描起点相角＝PHL扫描终点相角＝PHR+ΔPH(n)×2；如果PHR＝PHMAX，则：扫描起点相角＝PHL-ΔPH(n)×2扫描终点相角＝PHR；如PHL≠PHMIN且PHR≠PHMAX，则：扫描起点相角＝PHL-ΔPH(n)扫描终点相角＝PHR+ΔPH(n)；上述PHMIN为相控式消弧线圈晶闸管有效控制角度的下限值，PHMAX为相控式消弧线圈晶闸管有效控制角度的上限值，ΔPH(n)为谐振区段的自适应步长。上述预调式相控消弧控制方法，步骤B22中所述扫描测量步长选取范围为0.05～0.5°。上述预调式相控消弧控制方法，判断新谐振点的补偿相角θ0是否有效的方法为，确定新谐振点的补偿相角θ0是否位于上一测量周期确定的谐振区段内，如位于，则新谐振点的补偿相角θ0值有效，本次测量完成；否则返回步骤B重新采用自适应步长测量。上述预调式相控消弧控制方法，所述预调式相控消弧控制装置包括相控式消弧线圈、测控装置、阻尼电阻和投切开关，相控式消弧线圈包括连接在电网系统主回路中的消弧线圈本体以及连接在消弧线圈本体二次的滤波电路和晶闸管控制电路，阻尼电阻并联在滤波电路的两端或者串接在消弧线圈本体所在的电网系统主回路中，投切开关在测控装置的控制下实现阻尼电阻的投切；所述电网系统主回路中还设置有测量消弧线圈电流的电流互感器以及测量消弧线圈所在线路相电压的电压互感器，测控装置的输入端分别与电流互感器和电压互感器的输出端连接，测控装置的输出端连接晶闸管控制电路的受控端。由于采用了以上技术方案，本专利技术所取得技术进步如下。本专利技术通过在相控式消弧线圈所在线路中接入阻尼电阻，可以按照设定的测量周期测量消弧线圈电流和系统高电压，并计算电容电流以及当前相控式消弧线圈的晶闸管补偿相角，当系统发生单相接地故障时，便可按照最近一次测量得到的补偿相角触发补偿，与单相接地判定无关，提高了相控消弧线圈的测量计算速度和补偿输出响应速度，解决了接地后输出延迟的问题。附图说明图1为本专利技术中所述阻尼电阻与相控式消弧线圈串联的组成示意图；图2为本专利技术中所述阻尼电阻与相控式消弧线圈并联的组成示意图；图3为图1发生接地时的系统原理图；图4为图2发生接地时的系统原理图；图5为本专利技术的流程图。其中：XT.相控式消弧线圈，RD.阻尼电阻，K.投切开关，CT电流互感器，PT.电压互感器，SSR.晶闸管。具体实施方式下面将结合附图和具体实施方式对本专利技术进行进一步详细说明。一种预调式相控消弧控制方法，该方法基于预调式相控消弧控制装置实现。预调式相控消弧控制装置，包括相控式消弧线圈XT、阻尼电阻RD、投切开关K、电流互感器CT、电压互感器PT和测控装置。阻尼电阻RD并联在相控式消弧线圈的两端或者串接在相控式消弧线圈所在的电网系统主回路中，投切开关K在测控装置的控制下实现阻尼电阻RD的投切。相控式消弧线圈XT包括连接在电网系统主回路中的消弧线圈本体以及连接在消弧线圈本体二次的滤波电路和晶闸管控制电路。消弧线圈本体包括一个一次绕组和两个二次绕组，一次绕组连接在电网系统主回路中,第一个二次绕组连接晶闸管控制电路，第二个二次绕组连接滤波电路。滤波电路包括若干并联设置的单次谐波滤波支路，本实施例中，包括并联连接的3本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.预调式相控消弧控制方法，其特征在于，该方法基于预调式相控消弧控制装置实现，主要包括以下步骤：/nA.采集系统模拟量，包括消弧线圈电流、相电压及线电压；/nB.判断系统是否为单相接地故障状态，如是，相控式消弧线圈晶闸管按照最近一次测量得到的补偿相角θ

【技术特征摘要】
1.预调式相控消弧控制方法，其特征在于，该方法基于预调式相控消弧控制装置实现，主要包括以下步骤：
A.采集系统模拟量，包括消弧线圈电流、相电压及线电压；
B.判断系统是否为单相接地故障状态，如是，相控式消弧线圈晶闸管按照最近一次测量得到的补偿相角θ0触发；如不是，采用自适应步长快速测量定位谐振区段，并确定零序回路谐振点，获得系统电容电流以及相控式消弧线圈的晶闸管补偿相角θ0；
C.第二个测量周期确定新的谐振点，并判断新谐振点的补偿相角θ0是否有效，如有效进入步骤D，如无效返回步骤B；
D.在新的一次测量周期到达前，无论是否发生单相接地，相控式消弧线圈晶闸管在每个半周波均按照最近一次测量得到的补偿相角θ0触发。


2.根据权利要求1所述的预调式相控消弧控制方法，其特征在于，步骤B中所述自适应步长快速测量定位谐振区段的方法为：
B11.设定相角测量区间，并确定自适应步长及测量轮次；
B12.第一轮次测量按照测量相角起点和测量相角终点以及最大步长确定测量点，采集每个测量点的系统电压UAB、消弧线圈电流I0，以系统电压UAB为基准计算各测量点消弧线圈电流I0的相角；
B13.根据第一轮次测量结果，选出相邻的消弧线圈电流I0的相角大于90°的两个测量点，分别设为第二轮次测量区间的起点相角和终点相角，并根据步骤B11确定的第二步长确定测量点，采集每个测量点的系统电压UAB、消弧线圈电流I0，以系统电压UAB为基准计算各测量点消弧线圈电流I0的相角；
B14.该测量周期中的第三轮次及其后轮次的测量点确定，按照步骤B13的逻辑重复进行，直到自适应步长小于1°为止，则最后确定的区段即为谐振区段。


3.根据权利要求2所述的预调式相控消弧控制方法，其特征在于，步骤B中所述零序回路谐振点的确定方法为：
B21.根据步骤B14确定的谐振区段设定扫描区段范围；
B22.扩大一倍步骤B21确定的扫描区段，自新谐振区段起点开始，按照设定的扫描测量步长逐点同步测量系统电压UAB、消弧线圈电流I0；测量结果中I0的最大值即为谐振点，谐振点对应的相角为相控式消弧线圈的晶闸管...

【专利技术属性】
技术研发人员：李瑞桂，张振江，杨利昆，张小庆，万康鸿，谈震，李亚峰，李巍，刘魁，兰博，王亚军，
申请(专利权)人：河北旭辉电气股份有限公司，
类型：发明
国别省市：河北;13