一种中性点接地电阻确定方法及系统技术方案

本发明专利技术实施例公开了一种中性点接地电阻确定方法及系统，建立含逆变型分布式电源配电网的单相接地短路故障模型，获取流经故障点的故障相电流；获取配电网系统电容电流、及流经接地电阻的故障电流；判断配电网系统是否满足预设条件，预设条件为流经接地电阻的故障电流与配电网系统电容电流的比值在预设范围内、流经接地电阻的故障电流小于第一预设阈值、流经故障点的故障相电流大于第二预设阈值、第二电阻的阻值小于第一电阻的阻值；若都满足，则确定第一电阻的阻值和第二电阻的阻值均为中性点接地小电阻阻值。本申请实施例提供的方案能够确定出满足继电保护可靠动作、且保证设备的安全运行以及操作人员的人身安全的中性点接地小电阻阻值。地小电阻阻值。地小电阻阻值。

【技术实现步骤摘要】
一种中性点接地电阻确定方法及系统


[0001]本专利技术涉及电力系统稳定运行及继电保护领域，更具体地说，涉及一种 中性点接地电阻确定方法及系统。

技术介绍

[0002]为了缓解能源危机，越来越多的新能源开始接入电网，以逆变型分布式 电源(Inverter
‑
Interfaced Distributed Generation，IIDG)为主的太阳能、风能等的 新能源占比正逐年增加。目前国内外对于含IIDG配电网的研究主要集中在该 类型电源接入电网后的电压稳定、电能质量、潮流分布以及继电保护等方面， 现有技术中并没有相关方案能够确定出含逆变型分布式电源配电网的中性点 接地电阻的阻值。

技术实现思路

[0003]本专利技术的目的是提供一种中性点接地电阻确定方法，能够确定出包含逆 变型分布式电源的配电网系统的中性点接地小电阻阻值，所确定的中心点接 地小电阻阻值满足继电保护可靠动作、保证设备的安全运行、以及操作人员 的人身安全的要求。
[0004]为实现上述目的，本专利技术提供了一种中性点接地电阻确定方法，应用于 包含逆变型分布式电源的配电网系统中，所述配电网系统包括第一电阻和第 二电阻，所述第一电阻为逆变型分布式电源侧接地小电阻，所述第二电阻为 系统侧接地小电阻，所述方法包括：
[0005]建立含逆变型分布式电源配电网的单相接地短路故障模型，通过所述含 逆变型分布式电源配电网的单相接地短路故障模型获取流经故障点的故障相 电流；
[0006]获取所述配电网系统的线路额定电压和总线路长度，根据所述线路额定 电压和总线路长度确定配电网系统电容电流；获取配电网系统正常运行时的 额定相电压和接地电阻，根据所述配电网系统正常运行时的额定相电压和所 述接地电阻确定流经接地电阻的故障电流；所述接地电阻为所述配电网系统 发生故障时整个回路的总电阻；
[0007]判断所述配电网系统是否满足预设条件，所述预设条件包括：所述流经 接地电阻的故障电流与所述配电网系统电容电流的比值在预设范围内、且所 述流经接地电阻的故障电流小于第一预设阈值、且所述流经故障点的故障相 电流大于第二预设阈值、且所述第二电阻的阻值小于所述第一电阻的阻值；
[0008]若所述配电网系统满足所述预设条件，则确定所述第一电阻的阻值和所 述第二电阻的阻值均为中性点接地小电阻阻值。
[0009]可选地，所述建立含逆变型分布式电源配电网的单相接地短路故障模型， 通过所述含逆变型分布式电源配电网的单相接地短路故障模型获取流经故障 点的故障相电流，包括：
[0010]通过对称分量法建立含有含逆变型分布式电源配电网的单相接地短路故 障模型，通过所述含逆变型分布式电源配电网的单相接地短路故障模型获取 流经故障点的故障相电流。
[0011]可选地，所述通过所述含逆变型分布式电源配电网的单相接地短路故障 模型获取流经故障点的故障相电流，包括：
[0012]获取所述配电网系统线路发生单相故障时的外电路特性曲线和逆变型分 布式电源故障输出特性曲线，基于所述外电路特性曲线与故障输出特性曲线 确定运行点，并获取所述运行点的电流和电压，利用所述对称分量法得到所 述流经故障点的故障相电流。
[0013]可选地，所述利用对称分量法得到所述流经故障点的故障相电流，包括：
[0014]通过如下方式计算所述故障相电流：
[0015][0016][0017][0018][0019]其中，I
fault
为流经故障点的故障相电流，为逆变型分布式电源侧变压 器的负序阻抗，为逆变型分布式电源侧线路的正序阻抗，为负载的等 效正序阻抗，为系统电源的负序阻抗，为系统侧变压器的零序阻抗，为系统侧变压器的负序阻抗，为系统侧线路的负序阻抗，为系统侧线 路的零序阻抗，R2为所述第二电阻的阻值，R1为所述第一电阻的阻值，i2为复 合序网的第二网孔电流。
[0020]可选地，根据权利要求1所述方法，其特征在于，所述根据所述线路额 定电压和总线路长度确定配电网系统电容电流，包括：
[0021]通过如下方式计算所述配电网系统电容电流：
[0022]I
C
＝(2.7～3.3)U
e
l
×
10
‑3A；
[0023]其中，I
C
是配电网系统电容电流，U
e
是线路额定电压；l是总线路长度； 2.7表示当线路无架空地线时的系数值，3.3表示当线路有架空地线时的系数 值。
[0024]可选地，所述根据所述配电网系统正常运行时的额定相电压和所述接地 电阻确定流经接地电阻的故障电流，包括：
[0025]通过如下方式计算所述流经接地电阻的故障电流：
[0026][0027]其中，I
N
为流经接地电阻的故障电流，U
ph
是系统正常运行时额定相电压； R是接地电阻。
[0028]可选地，所述预设范围，包括：1～1.5。
[0029]可选地，所述第一预设阈值，具体为：1000安。
[0030]可选地，所述第二预设阈值，具体为：600安。
[0031]本专利技术还提供了一种中性点接地电阻确定系统，包括：
[0032]第一获取模块，用于建立含逆变型分布式电源配电网的单相接地短路故 障模型，通过所述含逆变型分布式电源配电网的单相接地短路故障模型获取 流经故障点的故障相
电流；
[0033]第二获取模块，用于获取所述配电网系统的线路额定电压和总线路长度， 根据所述线路额定电压和总线路长度确定配电网系统电容电流；获取配电网 系统正常运行时的额定相电压和接地电阻，根据所述配电网系统正常运行时 的额定相电压和所述接地电阻确定流经接地电阻的故障电流；所述接地电阻 为所述配电网系统发生故障时整个回路的总电阻；
[0034]判断模块，用于判断所述配电网系统是否满足预设条件，所述预设条件 包括：所述流经接地电阻的故障电流与所述配电网系统电容电流的比值在预 设范围内、且所述流经接地电阻的故障电流小于第一预设阈值、且所述流经 故障点的故障相电流大于第二预设阈值、且所述第二电阻的阻值小于所述第 一电阻的阻值；
[0035]确定模块，用于若所述配电网系统满足所述预设条件，则确定所述第一 电阻的阻值和所述第二电阻的阻值均为中性点接地小电阻阻值。
[0036]本专利技术实施例提供一种中性点接地电阻确定方法，首先建立含逆变型分 布式电源配电网的单相接地短路故障模型，获取流经故障点的故障相电流； 然后获取配电网系统电容电流、及流经接地电阻的故障电流；最后判断配电 网系统是否满足预设条件，预设条件包括流经接地电阻的故障电流与配电网 系统电容电流的比值在预设范围内、且流经接地电阻的故障电流小于第一预 设阈值、且流经故障点的故障相电流大于第二预设阈值、且第二电阻的阻值 小于第一电阻的阻值，若所述配电网系统满足所述预设条件，则确定所述第 一电阻的阻值和所述本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种中性点接地电阻确定方法，其特征在于，应用于包含逆变型分布式电源的配电网系统中，所述配电网系统包括第一电阻和第二电阻，所述第一电阻为逆变型分布式电源侧接地小电阻，所述第二电阻为系统侧接地小电阻，所述方法包括：建立含逆变型分布式电源配电网的单相接地短路故障模型，通过所述含逆变型分布式电源配电网的单相接地短路故障模型获取流经故障点的故障相电流；获取所述配电网系统的线路额定电压和总线路长度，根据所述线路额定电压和总线路长度确定配电网系统电容电流；获取配电网系统正常运行时的额定相电压和接地电阻，根据所述配电网系统正常运行时的额定相电压和所述接地电阻确定流经接地电阻的故障电流；所述接地电阻为所述配电网系统发生故障时整个回路的总电阻；判断所述配电网系统是否满足预设条件，所述预设条件包括：所述流经接地电阻的故障电流与所述配电网系统电容电流的比值在预设范围内、且所述流经接地电阻的故障电流小于第一预设阈值、且所述流经故障点的故障相电流大于第二预设阈值、且所述第二电阻的阻值小于所述第一电阻的阻值；若所述配电网系统满足所述预设条件，则确定所述第一电阻的阻值和所述第二电阻的阻值均为中性点接地小电阻阻值。2.根据权利要求1所述方法，其特征在于，所述建立含逆变型分布式电源配电网的单相接地短路故障模型，通过所述含逆变型分布式电源配电网的单相接地短路故障模型获取流经故障点的故障相电流，包括：通过对称分量法建立含有含逆变型分布式电源配电网的单相接地短路故障模型，通过所述含逆变型分布式电源配电网的单相接地短路故障模型获取流经故障点的故障相电流。3.根据权利要求2所述方法，其特征在于，所述通过所述含逆变型分布式电源配电网的单相接地短路故障模型获取流经故障点的故障相电流，包括：获取所述配电网系统线路发生单相故障时的外电路特性曲线和逆变型分布式电源故障输出特性曲线，基于所述外电路特性曲线与故障输出特性曲线确定运行点，并获取所述运行点的电流和电压，利用所述对称分量法得到所述流经故障点的故障相电流。4.根据权利要求3所述方法，其特征在于，所述利用对称分量法得到所述流经故障点的故障相电流，包括：通过如下方式计算所述故障相电流：方式计算所述故障相电流：方式计算所述故障相电流：方式计算所述故障相电流：其中，I
fault
为流经故障点的故障相电流，为逆变型分布式电源侧变压器的负序阻抗，为逆变型分布式电源侧线路的正序阻抗，为负载的等效正序阻抗，为系统电源的负序阻抗，为系统侧变压器的零序阻抗，为系统...

【专利技术属性】
技术研发人员：高美金，张波，诸言涵，盛海华，潘武略，徐伟明，王婷婷，夏溪惠，杨轶涵，黄江倩，房鑫炎，
申请(专利权)人：上海交通大学，
类型：发明
国别省市：