中性点不接地配电网对地参数精确测量方法、系统及介质技术方案

本申请涉及一种中性点不接地配电网对地参数精确测量方法、系统及介质，方法包括以下具体步骤：在配电网正常运行时，在中性点外加可控电压源调控零序电压；根据调控前后馈线零序电流与零序电压关系，得出各馈线不平衡电流；通过定义的馈线零序功率表达式求各馈线及系统的有功与无功功率；结合零序功率与对地参数间关系求出各馈线及系统对地电导和电容参数。本申请依据馈线零序功率与对地参数的数学联系能有效解决系统对地参数测量难题，准确可靠实现各馈线及系统对地参数测量。靠实现各馈线及系统对地参数测量。靠实现各馈线及系统对地参数测量。

【技术实现步骤摘要】
中性点不接地配电网对地参数精确测量方法、系统及介质


[0001]本申请涉及配电网对地参数测量
，具体设计一种中性点不接地配电网对地参数精确测量方法、系统及介质。

技术介绍

[0002]中性点不接地配电网对地参数包括对地电容及对地泄漏电导。传统上认为对地电流中容性电流占比较大，且传统消弧线圈仅能补偿电容电流，对泄漏电流无能为力，因此，目前对地参数测量研究主要针对对地电容测量方法展开。随着我国配电网电缆线路敷设长度增加，单相接地故障电流中有功成分急剧攀升，导致故障电弧难以消除。全电流补偿消弧线圈能够对故障电流的无功、有功成分进行有效补偿，抑制故障过电压，降低故障建弧率，其补偿容量及作用效果主要依赖配电网对地电容及对地泄漏电导的测量精度。此外，近年来兴起的配电网有源消弧技术同样需要精确快速的对地电容及对地泄漏电导的实时测量技术作为有力支撑。
[0003]目前采用的中性点不接地配电网对地参数测量方法主要包括以下3种：第1种为偏置法，通过在配电网中加入一较大电容或串入一固定电阻和可调电抗，调节电抗可改变中性点位移电压，当中性点电压与偏置相电压对地电压正交时，通过测量中性点电压有效值及偏置相电压有效值来计算对地参数，此类方法的缺点在于测量过程中会造成配电网短时三相不平衡，非偏置相电压升高，易使系统绝缘薄弱处发生击穿。第2种测量方法通过在中性点进行电阻或电容的投切，并采集中性点对地参数前后的电气数据，实现对地参数测量。以上2种测量方法均需要与配电网一次侧直接接触，并改变一次系统拓扑结构与参数，测量过程繁琐、效率较低，且测量操作人员及设备存在一定安全风险。第3种方法为信号注入法，该类方法通过PT二次侧向配电网注入特征信号，并实时测量反馈信号，实现配电网对地参数测量。此类方法无须与一次设备直接接触，对配电网正常运行不造成影响，具有测量安全性高、测量方便等优点。信号注入法根据测量原理的不同可分为单频法、双频法及三频法等方式。单频法仅能计算配电网电容电流，无法计算泄漏电导电流，不能有效支撑有源消弧等新兴配电网故障处理技术的实现。双频法与三频法的参数测算过程较复杂，且受电压互感器内阻抗及消谐电阻的影响较大，同时测量精度与注入信号频率相关：若注入信号频率较高，则配电网对地容抗在测量回路总阻抗中所占比重较小，将导致较大的对地电容测量误差，同时测得的开口三角侧零序电流信号微弱，特征信号捕捉困难；若降低信号频率，则互感器励磁阻抗随之降低，励磁支路分流增加，引起对地泄漏电流测量误差增大。

技术实现思路

[0004]本申请实施例的目的在于提供一种中性点不接地配电网对地参数精确测量方法、系统及介质，通过对零序电压的调控将有功和无功功率转变为只与零序电压、零序电流和对地参数有关，从而计算出对地参数。
[0005]为实现上述目的，本申请提供如下技术方案：
第一方面，本申请实施例提供一种中性点不接地配电网对地参数精确测量方法，包括以下具体步骤：在配电网正常运行时，在中性点外加可控电压源调控零序电压；根据调控前后馈线零序电流与零序电压关系，得出各馈线不平衡电流；通过定义的馈线零序功率表达式求各馈线及系统的有功与无功功率；结合零序功率与对地参数间关系求出各馈线及系统对地电导和电容参数。
[0006]所述配电网正常运行时线路满足，，为正常运行时的馈线i上零序电流，为正常运行时的零序电压，和为线路i上总对地电导与电容，、、为三相电源电动势，、、为馈线i三相对地导纳参数，为馈线i上因三相导纳不对称而产生的不平衡电流，i为馈线编号。
[0007]所述在中性点外加可控电压源调控零序电压的调压目标值的大小设定为15%相电压，即，此时可得调控后系统馈线i上零序电流，，馈线i中不易通过测量得到的不平衡电流，。
[0008]所述定义各馈线零序功率表达式为：，、分别表示馈线i上有功、无功功率，从表达式中可知零序功率的值与调控的零序电压和线路对地参数有关，根据定义的零序功率可以得到各个馈线的零序功率之和表达式：，其中，，由表达式可得出各馈线及系统对地参数表达式为：。
[0009]第二方面，本申请实施例提供一种中性点不接地配电网对地参数精确测量系统，包括，测量获取单元，用以实时测量获取配电网零序电压与各馈线零序电流；零序电压控制单元，用以通过中性点外加可控电压源调节控制系统的中性点零序电压；计算单元，用以由不平衡电流、馈线功率表达式计算得到各馈线上不平衡电流以及各馈线、系统的零序功率，并结合馈线功率与对地参数间数学联系进一步计算得到各馈线及系统对地泄漏电导与对地电容参数。
[0010]第三方面，本申请实施例提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有程序代码，所述程序代码被处理器执行时，实现如上所述的中性点不接地配电网对地参数精确测量方法的步骤。
[0011]与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：在配电网正常运行时，不用对线路进行隔离处理从而测量该段线路的对地参数，测量方式简单可靠。
附图说明
[0012]为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对本申请实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本申请的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
[0013]图1为本申请实施例的基于中性点不接地配电网电路图；图2为本申请实施例的方法流程图；图3为本申请实施例的系统框图。
具体实施方式
[0014]下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行描述。应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
[0015]术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个
……”
限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
[0016]术语“第一”、“第二”等仅用于将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不能理解为指示或暗示相对重要性，也不能理解为要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。
[0017]参照图1和图2，本申请实施例提供一种中性点不接地配电网对地参数精确测量方法，包括以下具体步骤：在配电网正常运行时，在中性点外加可控电压源调控零序电压；根据调控前后馈线零序电流与零序电压关系，得出各馈线不平衡电流；通过定义的馈线零序功率表达式求各馈线及系统的有功与无功功率；
结合零序功率与对地参数间关系求出各馈线及系统对地电导和电容参数。
[0018]对于含有若干馈线的配电网，在正常运行时，满足下列式子（1）其中，为正常运行时的馈线i上零序电流，本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种中性点不接地配电网对地参数精确测量方法，其特征在于，包括以下具体步骤：在配电网正常运行时，在中性点外加可控电压源调控零序电压；根据调控前后馈线零序电流与零序电压关系，得出各馈线不平衡电流；通过定义的馈线零序功率表达式求各馈线及系统的有功与无功功率；结合零序功率与对地参数间关系求出各馈线及系统对地电导和电容参数。2.根据权利要求1所述的一种中性点不接地配电网对地参数精确测量方法，其特征在于，所述配电网正常运行时线路满足，；为正常运行时的馈线i上零序电流，为正常运行时的零序电压，和为线路i上总对地电导与电容，、、为三相电源电动势，、、为馈线i三相对地导纳参数，为馈线i上因三相导纳不对称而产生的不平衡电流，i为馈线编号。3.根据权利要求2所述的一种中性点不接地配电网对地参数精确测量方法，其特征在于，所述在中性点外加可控电压源调控零序电压的调压目标值的大小设定为15%相电压，即，此时可得调控后系统馈线i上零序电流，，馈线i中不易通过测量得到的不平衡电流，。4.根据权利要求3所述的一种中性点不接地...

【专利技术属性】
技术研发人员：曾海燕，陈爽，曾祥君，喻锟，李航，张钟毓，杨玺，贺世庚，王盛，
申请(专利权)人：长沙理工大学，
类型：发明
国别省市：