一种配电网有源消弧电压-电流转换方法技术

本发明专利技术涉及继电保护技术领域，尤其涉及一种配电网有源消弧电压

【技术实现步骤摘要】
一种配电网有源消弧电压
‑
电流转换方法、系统及介质


[0001]本专利技术涉及继电保护
，尤其涉及一种配电网有源消弧电压
‑
电流转换方法
、
系统及介质
。

技术介绍

[0002]在配电网接地故障的消弧的相关技术方案中，根据控制对象的类型可以分为电压型消弧和电流型消弧，电压型消弧是把故障相电压降为零，电流型消弧则是把故障点电流降为零
。
[0003]对于电压型消弧，其通常适用于高阻故障，对金属性的低阻故障消弧效果不理想；对于电流型消弧，其通常适用于低阻故障，对高阻故障效果不理想
。
[0004]由于两种消弧方式均存在各自不适用的故障工况，因此，需要一种能够同时适用于高阻故障和低阻故障的方法，来提升配电网接地故障的消弧方式的适用性，从而保障配电网安全
、
可靠运行
。
[0005]电力系统自动化期刊的第
41
卷第8期，其公布了一种适应线路参数及负载变化的配电网柔性优化消弧方法，结合了电压消弧和电流消弧的优点，解决了单一消弧方法的不足，但是，金属性接地故障发生的概率相比于高阻
、
低阻接地故障低，已公开的方法对于高发的高
、
低阻接地故障适用性差
。
[0006]上述内容仅用于辅助理解本专利技术的技术方案，并不代表承认上述内容是现有技术
。4

技术实现思路

[0007]本专利技术的主要目的在于提供一种配电网有源消弧电压
‑
电流转换方法，旨在解决如何提升配电网接地故障的消弧方式的适用性的问题
。
[0008]为实现上述目的，本专利技术提供的一种配电网有源消弧电压
‑
电流转换方法，所述方法包括：
[0009]在检测到配电网出现单相接地故障时，确定目标故障相；
[0010]向所述目标故障相注入补偿电流，以减小所述目标故障相的电压；
[0011]获取注入所述补偿电流过程中的所述目标故障相的当前故障点残流值，以及所述目标故障相的当前零序电压值；
[0012]根据所述当前故障点残流值确定零序电压临界值，并确定所述零序电压临界值是否大于所述当前零序电压值；
[0013]若是，停止向目标故障相注入所述补偿电流，向所述配电网的中性点处补偿有源消弧电流，以减小所述配电网的接地点电流
。
[0014]可选地，所述根据所述当前故障点残流值确定零序电压临界值的步骤包括：
[0015]确定所述当前故障点残流值和所述故障相发生故障前的初始电压值之间的乘积绝对值；以及，
[0016]获取注入所述补偿电流后所述故障点的附加激励电压
、
预设导纳参数
、
故障相电动势和母线到故障点之间的线路压降；
[0017]根据所述当前故障点残流值
、
所述初始电压值
、
所述附加激励电压
、
所述预设导纳参数
、
所述故障相电动势和所述线路压降，确定所述零序电压临界值
。
[0018]可选地，所述补偿电流的电流值为：
[0019][0020]其中，为补偿电流，为正常相的
B
相和
C
相的对地导纳，为中性点对地导纳，为有源逆变器对地导纳
。
[0021]可选地，所述确定目标故障相的步骤包括：
[0022]确定各个所述电压值中的最小电压值，将各个所述最小电压值对应的相，确定为所述目标故障相；或者，
[0023]获取各相的电压波形的相位差，并确定所述相位差是否符合预设相位差阈值，若否，将所述相位差不符合所述预设相位差阈值的相，确定为目标故障相
。
[0024]可选地，所述确定目标故障相的步骤之前，还包括：
[0025]获取所述配电网中的中性点电压值和母线电压值；
[0026]根据所述母线电压值和预设比例系数，确定故障电压阈值；
[0027]确定所述中性点电压值是否大于或等于所述故障电压阈值；
[0028]若是，判断所述配电网出现所述单相接地故障；
[0029]否则，判断所述配电网未出现所述单相接地故障
。
[0030]本专利技术公开的方法采用自抗扰控制的电压型消弧用于熄灭配电网频发的高
、
低阻接地故障电弧，若零序电压持续低于阈值，则判定发生了金属性接地故障，此时投入电流型消弧
。
本专利技术公开的方法可对所有类型的接地故障电弧进行主动消弧，解决了现有已公开方法普适性不强的问题
。
[0031]此外，为实现上述目的，本专利技术还提供一种配电网有源消弧电压
‑
电流转换系统，其特征在于，应用于如上所述的配电网有源消弧电压
‑
电流转换方法，所述配电网有源消弧电压
‑
电流转换系统包括：
[0032]保护启动模块，用于在检测到配电网出现单相接地故障时，确定目标故障相；
[0033]电压消弧模块，用于向所述目标故障相注入补偿电流，以减小所述目标故障相的电压，并在所述当前零序电压值小于或等于所述零序电压临界值时停止向目标故障相注入所述补偿电流；
[0034]消弧方式切换判别模块，用于获取注入所述补偿电流过程中的所述目标故障相的当前故障点残流值，以及所述目标故障相的当前零序电压值
。
以及用于根据所述当前故障点残流值确定零序电压临界值，并确定所述零序电压临界值是否大于所述当前零序电压值；
[0035]电流消弧模块，用于在所述零序电压临界值大于所述当前零序电压值时，向所述配电网的中性点处补偿有源消弧电流
。
[0036]可选地，所述配电网有源消弧电压
‑
电流转换系统还包括控制模块，所述控制模块还包括：
[0037]电压电流双自抗扰闭环控制模块，用于控制电压消弧的电流大小；
[0038]准比例谐振闭环控制模块，用于控制电流消弧的电流大小
。
[0039]可选地，所述电压消弧模块包括有源逆变装置，所述电压消弧模块通过所述有源逆变装置，向配电网的中性点注入一可调控零序电流，以控制零序回路的点电压与故障相电源电动势大小相等
、
方向相反
。
[0040]可选地，所述电流消弧模块包括消弧线圈和等效可控电流源；
[0041]其中，所述消弧线圈与所述等效可控电流源并联，所述消弧线圈向所述配电网中补偿工频容性电流，所述等效可控电流源向所述配电网中补偿消弧后的残流有功分量
、
无功分量以及谐波分量
。
[0042]此外，为实现上述目的，本专利技术还提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质上存储有配电网有源消弧电压
‑
电流转换程序，所述配电网有源消弧电压
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种配电网有源消弧电压
‑
电流转换方法，其特征在于，所述配电网有源消弧电压
‑
电流转换方法包括以下步骤：在检测到配电网出现单相接地故障时，确定目标故障相；向所述目标故障相注入补偿电流，以减小所述目标故障相的电压；获取注入所述补偿电流过程中的所述目标故障相的当前故障点残流值，以及所述目标故障相的当前零序电压值；根据所述当前故障点残流值确定零序电压临界值，并确定所述零序电压临界值是否大于所述当前零序电压值；若是，停止向目标故障相注入所述补偿电流，向所述配电网的中性点处补偿有源消弧电流，以减小所述配电网的接地点电流
。2.
如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述当前故障点残流值确定零序电压临界值的步骤包括：确定所述当前故障点残流值和所述故障相发生故障前的初始电压值之间的乘积绝对值；以及，获取注入所述补偿电流后所述故障点的附加激励电压
、
预设导纳参数
、
故障相电动势和母线到故障点之间的线路压降；根据所述当前故障点残流值
、
所述初始电压值
、
所述附加激励电压
、
所述预设导纳参数
、
所述故障相电动势和所述线路压降，确定所述零序电压临界值
。3.
如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述补偿电流的电流值为：；其中，为补偿电流，为正常相的
B
相和
C
相的对地导纳，为中性点对地导纳，为有源逆变器对地导纳，
E
A
为
A
相的电动势，
E
B
为
B
相的电动势，
E
C
为
C
相的电动势
。4.
如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述确定目标故障相的步骤包括：确定各个所述电压值中的最小电压值，将各个所述最小电压值对应的相，确定为所述目标故障相；或者，获取各相的电压波形的相位差，并确定所述相位差是否符合预设相位差阈值，若否，将所述相位差不符合所述预设相位差阈值的相，确定为目标故障相
。5.
如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述确定目标故障相的步骤之前，还包括：获取所述配电网中的中性点电压值和母线电压值；根据所述母线电压值和预设比例系数，确定故障电压阈值；确定所述中性点电压值是否大于或等于所述故障电压阈值；若是，判断所述配电网...

【专利技术属性】
技术研发人员：束洪春，高源，董俊，杨志恒，田开庆，
申请(专利权)人：昆明理工大学，
类型：发明
国别省市：