本发明专利技术涉及一种电感量连续可调型消弧线圈的优化调谐系统及方法，其技术特点是：包括依次连接的电网电容电流测量系统、电网脱谐度优化系统和消弧线圈调谐机构控制系统，该电网电容电流测量系统为电网脱谐度优化系统输出电网电容电流，该电网脱谐度优化系统为消弧线圈调谐机构控制系统输出最优电感电流该消弧线圈调谐机构控制系统根据控制消弧线圈调谐机构从而实现消弧线圈的自动调谐。本发明专利技术充分考虑了电网中性点电压、接地残流、弧隙恢复电压上升初速度与脱谐度v之间的关系，在v的规定范围内经优化处理确定最优脱谐度v*和与之对应的在此基础上实现消弧线圈的精确调谐，使电网运行状态的综合性能达最优，电网运行更安全、可靠。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于中压配电网领域，适用于中性点经消弧线圈接地电网，具体是一种。
技术介绍
中心点经消弧线圈接地是国内外中压配电网大量采用的一种中性点接地方式。采用这种接地方式的电网(以下简称电网)在发生单相接地故障时，可利用消弧线圈产生的电感电流L来补偿电网对地电容电流Ic，达到减小接地残流、迅速灭弧的目的。此类电网还有其他一些特点和优势，例如当线路发生单相接地故障时线电压仍然保持对称性，故电网可带故障运行两小时；对通讯系统的干扰小，这在通讯业日益发达的今天尤为重要。合理调谐消弧线圈是凸显此类电网独特优势的关键，但是如果调谐不当，此类电网不但难以发挥其优势，反而暴露出电网中性点位移电压高、网络内谐振过电压严重等弊端，因此消弧线圈 的调谐问题一直是相关领域关注的重点。电网脱谐度V=(IC-IJ/IC是描述消弧线圈调谐状态的最直接的参数，电网的接地残流Id=I 1。-1」、中性点位移电压Utl、故障相弧隙恢复电压上升初速度Vtl都与电网脱谐度V有关，或者说，都与消弧线圈的调谐有关，因此也都是衡量消弧线圈调谐是否合理、电网运行状态是否安全的重要参数。但是，对于这些参数，国内外相关标准只给出了一定的约束范围，甚至只给出了一些定性的规则，例如国内外相关标准规定v G (我国为V G )，Id不大于5A，Itl最大不超过电源相电压的15%，体现电弧熄后重燃能力的Vtl越小越好。然而，满足这些标准的电网脱谐度值可能不止一个，对于电感量连续可调的消弧线圈来说，满足这些标准的电网脱谐度值通常是一个区间，这就给消弧线圈的调谐带来诸多不确定性。另外，Id、V0与U0对于脱谐度V的要求存在矛盾性，因为若要使Id和Vtl较小则应使V较小,而若要使U0较小则应使V较大,难以达到最优化调谐目标。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服现有技术的不足，提供一种设计合理、包含脱谐度优化环节、调谐过程准确可靠的。本专利技术解决其技术问题是采取以下技术方案实现的一种电感量连续可调型消弧线圈的优化调谐系统，包括依次连接在一起的电网电容电流测量系统、电网脱谐度优化系统和消弧线圈调谐机构控制系统，该电网电容电流测量系统为电网脱谐度优化系统输出电网对地电容电流Ic，该电网脱谐度优化系统为消弧线圈调谐机构控制系统输出最优电感电流乙，该消弧线圈调谐机构控制系统根据最优电感电流控制消弧线圈的调谐机构从而实现对消弧线圈的自动调谐。而且，所述的电网脱谐度优化系统由计算机及电网脱谐度优化算法构成，该系统根据电网电容电流测量系统测得的电网对地电容电流Ic以及由人工输入计算机的电网不对称度P、电网阻尼率d、由电网脱谐度优化目标函数和全部约束条件构成的脱谐度优化数学模型，采用惩罚函数法处理约束条件，并以遗传算法作为优化算法求得最优脱谐度/，进而求得最优电感电流4 O而且，所述的消弧线圈调谐机构控制系统由单片机系统及与其相连接的消弧线圈当前电感电流输入模块、消弧线圈调谐控制信号输出模块、通讯模块和电源模块构成，该通讯模块与电网脱谐度优化系统相连接，该消弧线圈调谐控制信号输出模块与消弧线圈调谐机构相连接。而且，所述的单片机系统还连接一用于显示消弧线圈当前产生的电感电流和最优电感电流的显示模块。一种电感量连续可调型 消弧线圈的优化调谐方法，包括以下步骤⑴电网脱谐度优化系统从电网电容电流测量系统获取电网对地电容电流Ic，同时，电网不对称度P、电网阻尼率d以及由电网脱谐度优化目标函数和全部约束条件构成的脱谐度优化数学模型被输入电网脱谐度优化系统；⑵电网脱谐度优化系统采用惩罚函数法处理约束条件，在脱谐度优化数学模型基础上构造脱谐度优化的增广目标函数，然后针对增广目标函数、采用遗传算法求出电网最优脱谐度进而求出消弧线圈最优电感电流4并输出到消弧线圈调谐机构控制系统；(3)消弧线圈调谐机构控制系统根据最优电感电流4以及消弧线圈当前产生的电感电流k对消弧线圈调谐机构进行控制，在最优化前提下实现消弧线圈的精确调谐。而且，所述电网对地电容电流Ic由电网电容电流测量系统测得，所述的电网不对称度P、电网阻尼率d和电网脱谐度的允许范围由人工给定并输入电网脱谐度优化系统。而且，所述增广目标函数的建立方法为电网脱谐度优化系统根据由电网脱谐度优化目标函数和全部约束条件构成的脱谐度优化数学模型，采用惩罚函数法处理全部约束条件从而构造包含原目标函数和全部约束条件的增广目标函数。而且，所述由电网脱谐度优化目标函数和全部约束条件构成的脱谐度优化数学模型为权利要求1.一种电感量连续可调型消弧线圈的优化调谐系统，其特征在于包括依次连接在一起的电网电容电流测量系统、电网脱谐度优化系统和消弧线圈调谐机构控制系统，该电网电容电流测量系统为电网脱谐度优化系统输出电网对地电容电流Ic，该电网脱谐度优化系统为消弧线圈调谐机构控制系统输出最优电感电流4，该消弧线圈调谐机构控制系统根据最优电感电流<控制消弧线圈的调谐机构从而实现对消弧线圈的自动调谐。2.根据权利要求I所述的电感量连续可调型消弧线圈的优化调谐系统，其特征在于所述的电网脱谐度优化系统由计算机及电网脱谐度优化算法构成，该系统根据电网电容电流测量系统测得的电网对地电容电流1。及由人工输入计算机的电网不对称度P、电网阻尼率d、由电网脱谐度优化目标函数和全部约束条件构成的脱谐度优化数学模型，采用惩罚函数法处理约束条件，并以遗传算法作为优化算法求得最优脱谐度/，进而求得最优电感电流4。3.根据权利要求I所述的电感量连续可调型消弧线圈的优化调谐系统，其特征在于所述的消弧线圈调谐机构控制系统由单片机系统及与其相连接的消弧线圈当前电感电流输入模块、消弧线圈调谐控制信号输出模块、通讯模块和电源模块构成，该通讯模块与电网脱谐度优化系统相连接，该消弧线圈调谐控制信号输出模块与消弧线圈调谐机构相连接。4.根据权利要求3所述的电感量连续可调型消弧线圈的优化调谐系统，其特征在于所述的单片机系统还连接一用于显示消弧线圈当前产生的电感电流和最优电感电流的显示模块。5.一种如权利要求I至4任一项所述的电感量连续可调型消弧线圈的优化调谐方法，其特征在于包括以下步骤 ⑴电网脱谐度优化系统从电网电容电流测量系统获取电网对地电容电流Ic同时,将电网不对称度P、电网阻尼率d以及由电网脱谐度优化目标函数和全部约束条件构成的脱谐度优化数学模型输入电网脱谐度优化系统； ⑵电网脱谐度优化系统采用惩罚函数法处理约束条件，在脱谐度优化数学模型基础上构造脱谐度优化的增广目标函数，然后针对增广目标函数、采用遗传算法求出电网最优脱谐度进而求出消弧线圈最优电感电流4并输出到消弧线圈调谐机构控制系统； ⑶消弧线圈调谐机构控制系统根据最优电感电流<以及消弧线圈当前产生的电感电流込对消弧线圈调谐机构进行控制，在最优化前提下实现消弧线圈的精确调谐。6.根据权利要求5所述的电感量连续可调型消弧线圈的优化调谐方法，其特征在于所述电网对地电容电流Ic由电网电容电流测量系统测得，所述的电网不对称度P、电网阻尼率d和电网脱谐度的允许范围由标准给定并输入电网脱谐度优化系统。7.根据权利要求5所述的电感量连续可调型消弧线圈的优化调谐方法，其特征在于所述增广目标函数的建立方法为电网脱谐度优化系统根据由电网脱谐度优化目标函数和全部约束本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种电感量连续可调型消弧线圈的优化调谐系统，其特征在于：包括依次连接在一起的电网电容电流测量系统、电网脱谐度优化系统和消弧线圈调谐机构控制系统，该电网电容电流测量系统为电网脱谐度优化系统输出电网对地电容电流IC，该电网脱谐度优化系统为消弧线圈调谐机构控制系统输出最优电感电流该消弧线圈调谐机构控制系统根据最优电感电流控制消弧线圈的调谐机构从而实现对消弧线圈的自动调谐。FDA00002125172000011.jpg,FDA00002125172000012.jpg
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：李玲玲，鲁修学，张渭澎，陈学民，张士暖，吉海涛，段超颖，
申请(专利权)人：河北工业大学，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。