输出反灌保护方法、消弧逆变器及计算机可读存储介质技术

本发明专利技术提供了一种输出反灌保护方法、消弧逆变器及计算机可读存储介质，所述消弧逆变器包括逆变单元、放电单元以及开关单元，且所述放电单元经由所述开关单元与所述逆变单元电性连接；所述方法包括：在所述逆变单元工作过程中，实时检测所述逆变单元的电参数；在所述电参数超出预设范围时，控制所述开关单元导通，并由所述放电单元进行放电，直到所述逆变单元的直流输入端的电压小于反灌恢复电压时控制所述开关单元断开。本发明专利技术根据逆变单元的电参数控制放电单元吸收电网反灌能量，从而保证消弧逆变器的母线电压在正常范围内，有效避免反灌能量持续冲击消弧逆变器的母线电容，维持消弧逆变器的正常工作，延长消弧逆变器的使用寿命。用寿命。用寿命。

【技术实现步骤摘要】
输出反灌保护方法、消弧逆变器及计算机可读存储介质


[0001]本专利技术涉及消弧逆变器领域，更具体地说，涉及一种输出反灌保护方法、消弧逆变器及计算机可读存储介质。

技术介绍

[0002]配电网的安全、稳定、可靠运行，是保障国民经济发展的基础，在社会生活中有着重要的地位。随着配电网的迅速发展及电力电缆的大量使用，当系统发生单相接地故障时，接地电流也越来越大，电弧不易自行熄灭，若不能得到有效抑制，易发展成永久性单相接地故障，且可能引起超过3倍相电压的系统过电压，导致健全相绝缘薄弱环节击穿，造成相间短路，极大地影响电力系统运行的可靠性。
[0003]影响接地故障消弧的主要因素有:接地故障电流大小和间歇性电弧过电压(包括故障相恢复电压的速度、恢复时间与恢复电压幅值)。接地故障消弧方法按照有无电源参与可分为有源和无源消弧方法，按照补偿对象可分为电压消弧和电流消弧。其中，无源电压消弧方案的本质是改变配电网的零序阻抗，但其不能补偿有功电流和谐波电流，消弧效果有限，且消弧线圈和线路对地电容可能发生串联谐振，容易产生谐振过电压，危及电网安全；有源消弧方案则通过控制有源补偿装置向配电网中性点注入可控的补偿电流，完全补偿接地电流中的有功分量、无功分量和谐波分量，促使故障点100％消弧。
[0004]在有源消弧方案中，消弧逆变器通过与消弧监测系统实时通讯，及时获取消弧指令(例如电压幅值补偿指令、电压相位补偿指令和电压投切指令等)，在电网系统发生接地故障时，能够迅速提供补偿电压进行灭弧。但由于电网短路时情况各异，消弧监测系统检测偏差不同，控制算法还需要不断去试探才能得到最终有效的补偿电压命令。在消弧监测系统试探过程中就会不可避免出现消弧逆变器输出电压和电网电压不一致情况，此时就有可能出现电网能量反灌到消弧逆变器中。现有的消弧逆变器主要依靠本身的母线电容来存储反灌能量，一旦反灌能量过大就会导致母线电压过高而关机甚至造成设备损坏。

技术实现思路

[0005]本专利技术要解决的技术问题在于，针对上述消弧逆变器容易因电网能量反灌而导致关机或损坏的问题，提供一种输出反灌保护方法、消弧逆变器及计算机可读存储介质。
[0006]本专利技术解决上述技术问题的技术方案是，提供一种输出反灌保护方法，应用于消弧逆变器，所述消弧逆变器包括逆变单元、放电单元以及开关单元，且所述逆变单元的交流输出端与电网中性点电连接，所述放电单元经由所述开关单元与所述逆变单元的交流输出端或直流输入端电连接；所述方法包括：
[0007]在所述逆变单元的交流输出端向电网中性点输出补偿电压过程中，实时检测所述逆变单元的电参数；
[0008]在所述电参数超出预设范围时，控制所述开关单元导通，并由所述放电单元进行放电，直到所述逆变单元的直流输入端的电压小于反灌恢复电压时控制所述开关单元断
开。
[0009]作为本专利技术的进一步改进，所述实时检测所述逆变单元的电参数，包括：实时检测所述逆变单元的直流输入端的电压；
[0010]所述电参数超出预设范围为所述直流输入端的电压大于或等于反灌保护电压，所述反灌恢复电压小于所述反灌保护电压。
[0011]作为本专利技术的进一步改进，所述反灌保护电压和反灌恢复电压均大于所述逆变单元的直流输入端的额定电压。
[0012]作为本专利技术的进一步改进，所述实时检测所述逆变单元的电参数，包括：
[0013]实时检测所述逆变单元的输出电压和输出电流，并根据所述输出电压和输出电流计算输出反灌功率；
[0014]在消弧逆变器进入补偿状态期间，根据所述输出反灌功率计算反灌能量累积值；
[0015]所述电参数超出预设范围为所述反灌能量累积值大于或等于反灌保护能量；
[0016]所述控制所述开关单元导通，并由所述放电单元进行放电，直到所述逆变单元的直流输入端的电压小于反灌恢复电压时控制所述开关单元断开，包括：
[0017]控制所述开关单元导通，并实时检测所述逆变单元的直流输入端的电压；
[0018]在所述直流输入端的电压小于反灌恢复电压时控制所述开关单元断开，同时将所述反灌能量的累积值清零。
[0019]作为本专利技术的进一步改进，所述控制所述开关单元导通，并由所述放电单元进行放电，包括以下步骤：
[0020]控制所述开关单元导通，并在第一预设时长内所述开关单元的累计导通时间达到第二预设时长时，控制所述开关单元在该第一预设时长内保持断开。
[0021]作为本专利技术的进一步改进，所述在所述电参数超出预设范围时，控制所述开关单元导通，并由所述放电单元进行放电，直到所述逆变单元的直流输入端的电压小于反灌恢复电压时控制所述开关单元断开，包括以下步骤：
[0022](a)创建队列，所述队列包括N个元素，且每一元素的初始值为零，N为大于2的整数；
[0023](b)控制计时器以预设时长为周期进行计时，并在所述计时器的每一计时周期内，若所述电参数超出预设范围的时长不超过第一预设值、所述队列中所有元素之和不超过第二预设值时，控制所述开关单元闭合以及根据所述开关单元的闭合时长实时更新所述队列中当前元素的值；
[0024](c)在所述计时器的每一计时周期结束时，将队列中当前元素的下一元素作为新的当前元素，在当前元素为队列的最后一个元素时，当前元素的下一元素为队列的第一个元素。
[0025]作为本专利技术的进一步改进，所述放电单元经由所述开关单元与所述逆变单元的直流输入端电性连接；或者，所述放电单元经由所述开关单元与所述逆变单元的输出端电性连接。
[0026]本专利技术还提供一种消弧逆变器，包括控制器、存储器、逆变单元、放电单元、开关单元以及电参数检测单元，且所述逆变单元的交流输出端与电网中性点电连接，所述放电单元经由所述开关单元与所述逆变单元的交流输出端电性连接；所述存储器与所述控制器电
连接或者所述存储器集成于所述控制器，所述存储器中存储有可在所述控制器上执行的计算机程序，且所述控制器执行所述计算机程序时实现如上所述的输出反灌保护方法的步骤。
[0027]作为本专利技术的进一步改进，所述放电单元包括放电电阻，所述开关单元包括接触器或半导体开关管。
[0028]本专利技术还提供一种计算机可读存储介质，所述存储介质上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时，实现如上所述输出反灌保护方法的步骤。
[0029]本专利技术具有以下有益效果：根据逆变单元的电参数控制放电单元吸收电网反灌能量，从而保证消弧逆变器的母线电压在正常范围内，有效避免反灌能量持续冲击消弧逆变器的母线电容，维持消弧逆变器的正常工作，延长消弧逆变器的使用寿命。
附图说明
[0030]图1是本专利技术实施例提供的输出反灌保护方法的流程示意图；
[0031]图2是使用本专利技术实施例提供的输出反灌保护方法的消弧逆变器的示意图；
[0032]图3是另一使用本专利技术实施例提供的输出反灌保护方法的消弧逆变器的示意图；
[0033]图4是本专利技术实施例提供的输出本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种输出反灌保护方法，应用于消弧逆变器，其特征在于，所述消弧逆变器括逆变单元、放电单元以及开关单元，且所述逆变单元的交流输出端与电网中性点电连接，所述放电单元经由所述开关单元与所述逆变单元的交流输出端或直流输入端电连接；所述方法包括：在所述逆变单元的交流输出端向电网中性点输出补偿电压过程中，实时检测所述逆变单元的电参数；在所述电参数超出预设范围时，控制所述开关单元导通，并由所述放电单元进行放电，直到所述逆变单元的直流输入端的电压小于反灌恢复电压时控制所述开关单元断开。2.根据权利要求1所述的输出反灌保护方法，其特征在于，所述实时检测所述逆变单元的电参数，包括：实时检测所述逆变单元的直流输入端的电压；所述电参数超出预设范围为所述直流输入端的电压大于或等于反灌保护电压，所述反灌恢复电压小于所述反灌保护电压。3.根据权利要求2所述的输出反灌保护方法，其特征在于，所述反灌保护电压和反灌恢复电压均大于所述逆变单元的直流输入端的额定电压。4.根据权利要求1所述的输出反灌保护方法，其特征在于，所述实时检测所述逆变单元的电参数，包括：实时检测所述逆变单元的输出电压和输出电流，并根据所述输出电压和输出电流计算输出反灌功率；在消弧逆变器进入补偿状态期间，根据所述输出反灌功率计算反灌能量累积值；所述电参数超出预设范围为所述反灌能量累积值大于或等于反灌保护能量；所述控制所述开关单元导通，并由所述放电单元进行放电，直到所述逆变单元的直流输入端的电压小于反灌恢复电压时控制所述开关单元断开，包括：控制所述开关单元导通，并实时检测所述逆变单元的直流输入端的电压；在所述直流输入端的电压小于反灌恢复电压时控制所述开关单元断开，同时将所述反灌能量累积值清零。5.根据权利要求1
‑
4中任一项所述的输出反灌保护方法，其特征在于，所述控制所述开关单元导通，并由所述放电单元进行放电，包括以下步骤：控制所述开关单元导通，并在任一第一预设时长内所述开关单元的累计导通时间达到第二预设时长时，控制所述开关单元在该第一预设时长...

【专利技术属性】
技术研发人员：谢力华，张学杰，
申请(专利权)人：深圳市伊力科电源有限公司，
类型：发明
国别省市：