基于有源逆變的諧振接地系統(tǒng)零序電壓柔性控制方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及的是一種電氣技術(shù)的控制方法，具體是基于有源逆變的諧振接地系統(tǒng) 正常運(yùn)行時(shí)控制中性點(diǎn)電壓的技術(shù)。
【背景技術(shù)】
[0002] 諧振接地系統(tǒng)中，消弧線圈能產(chǎn)生補(bǔ)償接地電流的感性電流，限制接地電流的破 壞作用，降低故障相恢復(fù)電壓及電弧接地過(guò)電壓的發(fā)生，提高電網(wǎng)運(yùn)行的安全性和可靠性， 因而在我國(guó)配電網(wǎng)中廣泛使用。但在實(shí)際運(yùn)行中，由于三相對(duì)地參數(shù)不平衡或三相不平衡 負(fù)載，造成諧振接地系統(tǒng)中性點(diǎn)位移電壓普遍存在，特別是消弧線圈全補(bǔ)償時(shí)的諧振過(guò)電 壓，較大中性點(diǎn)位移電壓使電網(wǎng)中絕緣薄弱的地方放電擊穿，對(duì)配電網(wǎng)與電氣設(shè)備造成不 良影響，因此必須對(duì)中性點(diǎn)位移電壓加以限制。根據(jù)DL/T 620-1997《交流電氣裝置的過(guò) 電壓保護(hù)和絕緣配合》規(guī)定：消弧線圈接地系統(tǒng)，在正常運(yùn)行情況下，中性點(diǎn)的長(zhǎng)時(shí)間電壓 位移不應(yīng)超過(guò)系統(tǒng)標(biāo)稱相電壓的15%。
[0003] 傳統(tǒng)的零序電壓控制方案主要有：1)通過(guò)調(diào)節(jié)預(yù)調(diào)式消弧線圈并聯(lián)阻尼電阻及隨 調(diào)式消弧線圈脫諧度來(lái)抑制中性點(diǎn)電壓2)通過(guò)三相不平衡調(diào)補(bǔ)裝置來(lái)抑制中性點(diǎn)電壓，主 要有投切電容器組或在某相中投入電容器、晶閘管投切電容器組及晶閘管投切電抗器、GTO 電壓型變流器的靜止無(wú)功發(fā)生器。但上述方案均不能很好的實(shí)現(xiàn)中性點(diǎn)位移電壓與接地故 障電流的最優(yōu)控制。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 技術(shù)問(wèn)題：本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種基于有源逆變的諧振接地系統(tǒng) 零序電壓柔性控制方法，給出諧振接地系統(tǒng)中控制零序電壓的逆變電流取值范圍，以實(shí)現(xiàn) 滿足零序電壓與接地故障電流的最優(yōu)控制。
[0005] 技術(shù)方案：為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明提出一種基于有源逆變的諧振接地系統(tǒng) 零序電壓柔性控制方法，針對(duì)以變脫諧度的隨調(diào)式消弧線圈、變阻尼率的等效預(yù)調(diào)式消弧 線圈和預(yù)調(diào)式消弧線圈的接地系統(tǒng)中性點(diǎn)電壓的控制方法分別如下： 方案a :變脫諧度的隨調(diào)式消弧線圈中性點(diǎn)電壓控制方法。
[0006] 變脫諧度的隨調(diào)式消弧線圈過(guò)補(bǔ)償或欠補(bǔ)償將中性點(diǎn)位移電壓％限制在以內(nèi)，^ 為A相電壓電勢(shì)，；I為系數(shù)。逆變器注入電流控制系數(shù)應(yīng)滿足：
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 基于有源逆變的諧振接地系統(tǒng)零序電壓柔性控制方法，其特征在于，變脫諧度控制 方法以電流為控制量將中性點(diǎn)位移電壓％限制在以內(nèi)，盡為A相電壓電勢(shì)，為系數(shù)，逆變器 注入電流控制系數(shù)應(yīng)滿足：
為防止接地電流過(guò)大，將接地電流Jd限制在n以內(nèi)，逆變控制系數(shù)應(yīng)滿足：
式中為系統(tǒng)總分布電容，和G為三相對(duì)地分布總電容，&為消弧線 圈等效電感；&為消弧線圈等效電感為A時(shí)中性點(diǎn)電壓，^為消弧線圈等效電感為A的脫 諧度，Uj= 1 為自然阻尼率，4=1/WGA：，A：=^\+^3+^：為系統(tǒng)分布總電阻， rA、r#P為三相對(duì)地分布總電阻；W為系統(tǒng)角頻率；4、爲(wèi)分別為將零序電壓限制在邏,處 的消弧線圈欠補(bǔ)償和過(guò)補(bǔ)償?shù)哪孀兤骺刂葡禂?shù)；A、#/分別為將接地電流限制在n以內(nèi)的 消弧線圈欠補(bǔ)償和過(guò)補(bǔ)償逆變器控制系數(shù)； 式1和式3為隨調(diào)式消弧線圈欠補(bǔ)償限制中性點(diǎn)位移電壓控制系數(shù)，若將中性點(diǎn)位移 電壓限制在某一值以內(nèi)，只需令^ >爲(wèi)；若滿足接地電流Jd限制在n以內(nèi)，只需控制逆變 系數(shù)多〈爲(wèi);若兩者同時(shí)滿足只需爲(wèi)〈#〈A; 式2和式4為隨調(diào)式消弧線圈過(guò)補(bǔ)償限制中性點(diǎn)位移電壓控制系數(shù)，若將中性點(diǎn)位移 電壓限制在某一值遍t以內(nèi)，只需令#〈g;若滿足接地電流Jd限制在n以內(nèi)，只需控制逆變 系數(shù)多 > 爲(wèi);若兩者同時(shí)滿足只需爲(wèi)〈多〈爲(wèi)。
2. 基于有源逆變的諧振接地系統(tǒng)零序電壓柔性控制方法，其特征在于，變阻尼率控制 方法以電壓為控制量將中性點(diǎn)位移電壓％限制在焉以內(nèi)，盡為A相電壓電勢(shì)，J為系數(shù)，逆 變器注入電流控制系數(shù)應(yīng)滿足：
以變阻尼率的等效預(yù)調(diào)式消弧線圈在發(fā)生單相接地故障時(shí)，為防止接地電流過(guò)大，將 接地電流/d限制在n以內(nèi)，逆變控制系數(shù)應(yīng)滿足：
式5和式7為等效隨調(diào)式消弧線圈注入正阻性電流時(shí)中性點(diǎn)位移電壓控制系數(shù)，若將 中性點(diǎn)位移電壓限制在某一值以內(nèi)，只需控制逆變系數(shù)#〈#1;若滿足接地電流/d限制 在n以內(nèi)，只需控制逆變系數(shù)# >g;若兩者同時(shí)滿足只需; 式6和式8為等效隨調(diào)式消弧線圈注入負(fù)阻性電流時(shí)中性點(diǎn)位移電壓控制系數(shù)，若將 中性點(diǎn)位移電壓限制在某一值以內(nèi)，只需控制逆變系數(shù)#>#2;若滿足接地電流厶限 制在n以內(nèi)，只需控制逆變系數(shù)只〈具j;若兩者同時(shí)滿足只需片〈#〈爲(wèi)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1和權(quán)利要求2所述的，其特征在于，基于有源逆變的諧振接地系統(tǒng)零 序電壓柔性控制方法，變脫諧度控制方法適用于隨調(diào)式消弧線圈，變阻尼率控制方法適用 于所有諧振接地系統(tǒng)中，用于隨調(diào)式消弧線圈時(shí)只需改變公式中4 (此時(shí)為自然阻尼率和 阻尼電阻阻尼率之和）和脫諧度^=0 ;在同時(shí)滿足控制要求取值出現(xiàn)矛盾時(shí)，以滿足接地電 流要求優(yōu)先取控制系數(shù)。
【專利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了基于有源逆變的諧振接地系統(tǒng)零序電壓柔性控制方法，該方法可實(shí)現(xiàn)零序電壓的跟蹤控制，適應(yīng)于具有一定不對(duì)稱度的諧振接地系統(tǒng)中，包括以電流為控制量的變脫諧度控制中性點(diǎn)電壓方法、以電壓為控制量的變阻尼控制中性點(diǎn)電壓方法。該控制方法簡(jiǎn)單易行，可實(shí)現(xiàn)中性點(diǎn)位移電壓與接地故障電流的最優(yōu)控制。
【IPC分類】H02H9-08
【公開(kāi)號(hào)】CN104779602
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201410807088
【發(fā)明人】李曉波, 鄭云丹, 蔣峰景, 韓繼承, 師麗霞, 崔亞博
【申請(qǐng)人】中國(guó)礦業(yè)大學(xué)
【公開(kāi)日】2015年7月15日
【申請(qǐng)日】2014年12月23日