基于有源逆变的谐振接地系统零序电压柔性控制方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及的是一种电气技术的控制方法，具体是基于有源逆变的谐振接地系统 正常运行时控制中性点电压的技术。
【背景技术】
[0002] 谐振接地系统中，消弧线圈能产生补偿接地电流的感性电流，限制接地电流的破 坏作用，降低故障相恢复电压及电弧接地过电压的发生，提高电网运行的安全性和可靠性， 因而在我国配电网中广泛使用。但在实际运行中，由于三相对地参数不平衡或三相不平衡 负载，造成谐振接地系统中性点位移电压普遍存在，特别是消弧线圈全补偿时的谐振过电 压，较大中性点位移电压使电网中绝缘薄弱的地方放电击穿，对配电网与电气设备造成不 良影响，因此必须对中性点位移电压加以限制。根据DL/T 620-1997《交流电气装置的过 电压保护和绝缘配合》规定：消弧线圈接地系统，在正常运行情况下，中性点的长时间电压 位移不应超过系统标称相电压的15%。
[0003] 传统的零序电压控制方案主要有：1)通过调节预调式消弧线圈并联阻尼电阻及随 调式消弧线圈脱谐度来抑制中性点电压2)通过三相不平衡调补装置来抑制中性点电压，主 要有投切电容器组或在某相中投入电容器、晶闸管投切电容器组及晶闸管投切电抗器、GTO 电压型变流器的静止无功发生器。但上述方案均不能很好的实现中性点位移电压与接地故 障电流的最优控制。
【发明内容】
[0004] 技术问题：本发明所要解决的技术问题是提供一种基于有源逆变的谐振接地系统 零序电压柔性控制方法，给出谐振接地系统中控制零序电压的逆变电流取值范围，以实现 满足零序电压与接地故障电流的最优控制。
[0005] 技术方案：为解决上述技术问题，本发明提出一种基于有源逆变的谐振接地系统 零序电压柔性控制方法，针对以变脱谐度的随调式消弧线圈、变阻尼率的等效预调式消弧 线圈和预调式消弧线圈的接地系统中性点电压的控制方法分别如下： 方案a :变脱谐度的随调式消弧线圈中性点电压控制方法。
[0006] 变脱谐度的随调式消弧线圈过补偿或欠补偿将中性点位移电压％限制在以内，^ 为A相电压电势，；I为系数。逆变器注入电流控制系数应满足：
【主权项】
1. 基于有源逆变的谐振接地系统零序电压柔性控制方法，其特征在于，变脱谐度控制 方法以电流为控制量将中性点位移电压％限制在以内，尽为A相电压电势，为系数，逆变器 注入电流控制系数应满足：
为防止接地电流过大，将接地电流Jd限制在n以内，逆变控制系数应满足：
式中为系统总分布电容，和G为三相对地分布总电容，&为消弧线 圈等效电感；&为消弧线圈等效电感为A时中性点电压，^为消弧线圈等效电感为A的脱 谐度，Uj= 1 为自然阻尼率，4=1/WGA：，A：=^\+^3+^：为系统分布总电阻， rA、r#P为三相对地分布总电阻；W为系统角频率；4、爲分别为将零序电压限制在邏,处 的消弧线圈欠补偿和过补偿的逆变器控制系数；A、#/分别为将接地电流限制在n以内的 消弧线圈欠补偿和过补偿逆变器控制系数； 式1和式3为随调式消弧线圈欠补偿限制中性点位移电压控制系数，若将中性点位移 电压限制在某一值以内，只需令^ >爲；若满足接地电流Jd限制在n以内，只需控制逆变 系数多〈爲;若两者同时满足只需爲〈#〈A; 式2和式4为随调式消弧线圈过补偿限制中性点位移电压控制系数，若将中性点位移 电压限制在某一值遍t以内，只需令#〈g;若满足接地电流Jd限制在n以内，只需控制逆变 系数多 > 爲;若两者同时满足只需爲〈多〈爲。
2. 基于有源逆变的谐振接地系统零序电压柔性控制方法，其特征在于，变阻尼率控制 方法以电压为控制量将中性点位移电压％限制在焉以内，尽为A相电压电势，J为系数，逆 变器注入电流控制系数应满足：
以变阻尼率的等效预调式消弧线圈在发生单相接地故障时，为防止接地电流过大，将 接地电流/d限制在n以内，逆变控制系数应满足：
式5和式7为等效随调式消弧线圈注入正阻性电流时中性点位移电压控制系数，若将 中性点位移电压限制在某一值以内，只需控制逆变系数#〈#1;若满足接地电流/d限制 在n以内，只需控制逆变系数# >g;若两者同时满足只需; 式6和式8为等效随调式消弧线圈注入负阻性电流时中性点位移电压控制系数，若将 中性点位移电压限制在某一值以内，只需控制逆变系数#>#2;若满足接地电流厶限 制在n以内，只需控制逆变系数只〈具j;若两者同时满足只需片〈#〈爲。
3.根据权利要求1和权利要求2所述的，其特征在于，基于有源逆变的谐振接地系统零 序电压柔性控制方法，变脱谐度控制方法适用于随调式消弧线圈，变阻尼率控制方法适用 于所有谐振接地系统中，用于随调式消弧线圈时只需改变公式中4 (此时为自然阻尼率和 阻尼电阻阻尼率之和）和脱谐度^=0 ;在同时满足控制要求取值出现矛盾时，以满足接地电 流要求优先取控制系数。
【专利摘要】本发明公开了基于有源逆变的谐振接地系统零序电压柔性控制方法，该方法可实现零序电压的跟踪控制，适应于具有一定不对称度的谐振接地系统中，包括以电流为控制量的变脱谐度控制中性点电压方法、以电压为控制量的变阻尼控制中性点电压方法。该控制方法简单易行，可实现中性点位移电压与接地故障电流的最优控制。
【IPC分类】H02H9-08
【公开号】CN104779602
【申请号】CN201410807088
【发明人】李晓波, 郑云丹, 蒋峰景, 韩继承, 师丽霞, 崔亚博
【申请人】中国矿业大学
【公开日】2015年7月15日
【申请日】2014年12月23日