一种有源无源结合的配电网接地故障自适应熄弧方法技术

本申请公开了一种有源无源结合的配电网接地故障自适应熄弧方法，涉及继电保护领域，该方法包括：基于针对配电网采集的对地参数，确定目标故障相；根据所述目标故障相的目标电源电动势

【技术实现步骤摘要】
一种有源无源结合的配电网接地故障自适应熄弧方法


[0001]本申请涉及继电保护领域，尤其涉及一种有源无源结合的配电网接地故障自适应熄弧方法
。

技术介绍

[0002]随着经济的快速发展和城市的规模越来越大，在配电网线路中，电缆线路所占的比例越来越高，发生单相接地故障时，由于系统对地电容的显著增加，将产生较大的接地电流，电弧难以自行熄灭，长期运行很容易烧毁设备和线路，严重时形成发展性故障或导致山火
。
[0003]在相关技术中，针对配电网接地故障的消弧方法，按照控制对象可划分为电压型消弧以及电流型消弧
。
其中电压型消弧是把故障相电压钳制为零，更加适用于高阻接地故障，对金属性接地故障消弧效果不理想
。
而电流型消弧是把故障点电流降为零，适用于低阻故障，对高阻故障效果不理想
。
[0004]在现实工况中，故障场景一般较为复杂，相关技术中的消弧方法难以在多种故障场景下实现自适应消弧
。
[0005]例如，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，但其未考虑不平衡零序电压的影响，故障点电流并未被抑制为0，仍存在较大残流，导致无法成功消弧
。

技术实现思路

[0006]本申请实施例通过提供一种有源无源结合的配电网接地故障自适应熄弧方法，解决了相关技术中消弧方法具有固定工作场景，难以针对多故障场景快速响应的技术问题，实现了根据场景需求快速响应对应消弧模式的技术效果
。
[0007]本申请实施例提供了一种有源无源结合的配电网接地故障自适应熄弧方法，所述有源无源结合的配电网接地故障自适应熄弧方法包括：
[0008]基于针对配电网采集的对地参数，确定目标故障相；
[0009]根据所述目标故障相的目标电源电动势
、
目标对地泄露电阻以及目标对地电容确定补偿电流；
[0010]基于所述补偿电流向所述配电网的中性点进行电流注入；
[0011]基于所述配电网中母线的零序电压确定并执行消弧方案，所述消弧方案包括电压消弧以及电流消弧
。
[0012]可选地，所述基于针对配电网采集的对地参数，确定目标故障相的步骤包括：
[0013]获取所述配电网中每条馈线的所述对地参数；
[0014]根据所述对地参数确定所述馈线的额定相电压幅值以及零模电压；
[0015]根据所述零模电压以及所述额定相电压幅值确定所述目标故障相
。
[0016]可选地，所述根据所述零模电压以及所述额定相电压幅值确定所述目标故障相的步骤包括：
[0017]当所述零模电压大于或者等于所述额定相电压幅值的百分之十五时，基于所述对地参数确定的暂态特征，确定所述目标故障相；
[0018]否则，执行所述获取所述配电网中每条馈线的所述对地参数的步骤
。
[0019]可选地，所述根据所述目标故障相的目标电源电动势
、
目标对地泄露电阻以及目标对地电容确定补偿电流的步骤包括：
[0020]当所述配电网中三相的所述对地参数对称，确定所述目标电源电动势与所述目标对地泄露电阻的第一乘积；
[0021]确定所述目标电源电动势与所述目标对地电容的第二乘积；
[0022]根据所述第一乘积和所述第二乘积确定所述补偿电流
。
[0023]可选地，所述基于所述补偿电流向所述配电网的中性点进行电流注入的步骤之前，包括：
[0024]当所述配电网中三相的所述对地参数不对称，根据所述对地参数确定所述配电网的三相电源电动势
、
中性点电压
、
三相对地泄漏电阻
、
三相对地电容，以及所述目标故障相的接地故障过渡电阻；
[0025]根据所述三相电源电动势
、
所述中性点电压
、
所述三相对地泄漏电阻
、
所述三相对地电容，以及所述接地故障过渡电阻确定所述补偿电流
。
[0026]可选地，所述基于所述配电网中母线的零序电压确定并执行消弧方案的步骤之前，包括：
[0027]根据所述对地参数确定所述目标故障相的故障点残留以及附加激励电压；
[0028]根据所述故障点残留
、
所述附加激励电压以及所述目标电源电动势确定边界整定值
。
[0029]可选地，所述基于所述配电网中母线的零序电压确定并执行消弧方案的步骤包括：
[0030]当所述零序电压大于或者等于边界整定值，基于所述目标电源电动势以及所述配电网的三相对地泄漏电阻
、
三相对地电容确定初补偿后的第二中性点电压；
[0031]根据历史对地参数确定初补偿前的第一中性点电压；
[0032]根据所述第一中性点电压
、
所述第二中性点电压以及所述补偿电流，确定修正电流；
[0033]根据所述修正电流对所述中性点执行电流消弧
。
[0034]可选地，所述基于所述配电网中母线的零序电压确定并执行消弧方案的步骤包括：
[0035]当所述零序电压不大于边界整定值，基于所述目标电源电动势以及所述配电网的三相对地泄漏电阻
、
三相对地电容确定注入电流；
[0036]基于所述注入电流向所述中性点执行电压消弧
。
[0037]本专利技术公开的方法考虑了配电网实际存在的电气参数不平衡问题，精确计算了指令电流，可对接地故障电弧进行自适应熄灭，本专利技术所公开的方法更贴近配电网运行的实际工况，普适性较强
。
[0038]此外，本申请还提出一种有源无源结合的配电网接地故障自适应熄弧设备，所述有源无源结合的配电网接地故障自适应熄弧设备包括存储器
、
处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的有源无源结合的配电网接地故障自适应熄弧程序，所述处理器执行所述有源无源结合的配电网接地故障自适应熄弧程序时实现如上所述的有源无源结合的配电网接地故障自适应熄弧方法的步骤
。
[0039]此外，本申请还提出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有源无源结合的配电网接地故障自适应熄弧程序，所述有源无源结合的配电网接地故障自适应熄弧程序被处理器执行时实现如上所述的有源无源结合的配电网接地故障自适应熄弧方法的步骤
。
[0040]本申请实施例中提供的一个或多个技术方案，至少具有如下技术效果或优点：
[0041]由于采用了基于针对配电网采集的对地参数，确定目标故障相；根据所述目标故障相的目标电源电动势
、
目标对地泄露电阻以及目标对地电容确定补偿电流；基于所述补偿电流向所述配电网的中性点进行电流注入；基于所述配电网中母线的零序电压确本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种有源无源结合的配电网接地故障自适应熄弧方法，其特征在于，所述有源无源结合的配电网接地故障自适应熄弧方法包括：基于针对配电网采集的对地参数，确定目标故障相；根据所述目标故障相的目标电源电动势
、
目标对地泄露电阻以及目标对地电容确定补偿电流；基于所述补偿电流向所述配电网的中性点进行电流注入；基于所述配电网中母线的零序电压确定并执行消弧方案，所述消弧方案包括电压消弧以及电流消弧
。2.
如权利要求1所述的有源无源结合的配电网接地故障自适应熄弧方法，其特征在于，所述基于针对配电网采集的对地参数，确定目标故障相的步骤包括：获取所述配电网中每条馈线的所述对地参数；根据所述对地参数确定所述馈线的额定相电压幅值以及零模电压；根据所述零模电压以及所述额定相电压幅值确定所述目标故障相
。3.
如权利要求2所述的有源无源结合的配电网接地故障自适应熄弧方法，其特征在于，所述根据所述零模电压以及所述额定相电压幅值确定所述目标故障相的步骤包括：当所述零模电压大于或者等于所述额定相电压幅值的百分之十五时，基于所述对地参数确定的暂态特征，确定所述目标故障相；否则，执行所述获取所述配电网中每条馈线的所述对地参数的步骤
。4.
如权利要求1所述的有源无源结合的配电网接地故障自适应熄弧方法，其特征在于，所述根据所述目标故障相的目标电源电动势
、
目标对地泄露电阻以及目标对地电容确定补偿电流的步骤包括：当所述配电网中三相的所述对地参数对称，确定所述目标电源电动势与所述目标对地泄露电阻的第一乘积；确定所述目标电源电动势与所述目标对地电容的第二乘积；根据所述第一乘积和所述第二乘积确定所述补偿电流；补偿电流方程式如下：
;
简化为：
;
式中，为角频率，为次谐波下的角频率，
j
是虚数单位，为中性点电压，为相对地泄漏电阻，为相对地电容，为消弧线圈电感，为谐波的中性点电压，，，为配电网三相电源电动势，为配电网中性点电压，为消弧线圈，，，为配电网三相对地泄漏电阻，，，为配电网三相对地电容，为接地故障过渡电阻
。5.
如权利要求1所述的有源无源结合的配电网接地故障自适应熄弧方法，其特征在于，所述基于所述补偿电流向所述配电网的中性点进行电流注入的步骤之前，包括：
当所述配电网中三相的所述对地参数不对称，根据所述对地参数确定所述配电网的三相电源电动势
、
中性点电压
、
三相对地泄漏电阻
、
三相对地电容，以及所述目标故障相的接地故障过渡电阻；根据所述三相电源电动势

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