中性點(diǎn)非有效接地系統(tǒng)的不對稱電壓兩點(diǎn)有源控制方法
【專利摘要】兩點(diǎn)有源控制法是一種中性點(diǎn)非有效接地系統(tǒng)的不對稱電壓控制方法，可將由于線路三相參數(shù)不平衡引起的不對稱電壓控制到任意給定目標(biāo)值。該方法根據(jù)兩個不同的注入電流及其對應(yīng)的不對稱電壓計算控制不對稱電壓為任意目標(biāo)值的注入電流。該方法不需測量系統(tǒng)三相對地導(dǎo)納和線路阻抗，能自適應(yīng)線路參數(shù)、結(jié)構(gòu)的動態(tài)改變，并可克服線路阻抗壓降等引起的誤差，控制速度快、精度高，能實(shí)現(xiàn)對中性點(diǎn)非有效接地系統(tǒng)不對稱電壓的靈活控制，以維持電網(wǎng)三相電壓平衡，保證電網(wǎng)的安全、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行。
【專利說明】中性點(diǎn)非有效接地系統(tǒng)的不對稱電壓兩點(diǎn)有源控制方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于電力系統(tǒng)三相電壓不平衡控制領(lǐng)域，涉及一種中性點(diǎn)非有效接地系統(tǒng) 的不對稱電壓控制方法。
[0002] 本發(fā)明尤其涉及一種利用有源補(bǔ)償技術(shù)控制中性點(diǎn)非有效接地系統(tǒng)不對稱電壓 為任意目標(biāo)值的控制方法。

【背景技術(shù)】
[0003] 智能配電網(wǎng)作為未來配電網(wǎng)的發(fā)展方向，對電能質(zhì)量、安全性能等都提出了更高 的要求，不對稱電壓控制將是重要內(nèi)容之一。中壓配電網(wǎng)由于架空線路換位欠佳、單芯電纜 線路三相參數(shù)（包括長度）不相等、非全相供電、以及載波通信用耦合電容器的三相不平 衡安裝等因素，均會造成三相線路阻抗及對地導(dǎo)納不平衡。對于中性點(diǎn)采用非有效接地方 式的配電網(wǎng)，其中性點(diǎn)會產(chǎn)生一定位移電壓，即不對稱電壓，破壞三相電壓間的平衡。在諧 振接地系統(tǒng)中，消弧線圈電感和電網(wǎng)三相對地電容構(gòu)成的串聯(lián)諧振回路還會加劇不對稱電 壓。不對稱電壓雖不會影響用戶正常供電，但會對線路、變壓器、互感器、避雷器等電氣設(shè)備 造成危害，輕則使其效率和性能下降，重則縮短使用壽命或造成損壞事故。因此，采取有效 措施消除這種不對稱電壓對于提高電網(wǎng)的安全、經(jīng)濟(jì)性能具有重要意義。
[0004] 限制不對稱電壓的傳統(tǒng)方法主要有：線路換位；增加專用三相耦合電容器；使消 弧線圈補(bǔ)償裝置適當(dāng)偏離諧振點(diǎn)運(yùn)行，或適當(dāng)增大其阻尼率等。但是這些傳統(tǒng)的不對稱電 壓控制方法由于存在施工難度高、需增加設(shè)備投入以及不能自適應(yīng)線路參數(shù)和結(jié)構(gòu)的改變 等不同缺點(diǎn)，效果并不理想。除此之外，近年來又出現(xiàn)了基于有源補(bǔ)償技術(shù)的不對稱電壓控 制法。有源補(bǔ)償技術(shù)是用于小電流接地系統(tǒng)單相接地故障的一種消弧方法，與消弧線圈只 能補(bǔ)償無功電流不同，其利用有源補(bǔ)償（有源電力電子）裝置通過系統(tǒng)中性點(diǎn)（也可為接 地變壓器中性點(diǎn)）、三相線路中的任意一相向系統(tǒng)注入無功電流、有功電流甚至諧波電流， 最大限度減少故障點(diǎn)殘流，提高熄弧概率。通過注入電流來解決不平衡電壓問題，是不對稱 電壓控制的一種新思路。目前出現(xiàn)的不對稱電壓有源控制方法主要是跟蹤控制法，其根據(jù) 不對稱電壓隨注入電流的變化規(guī)律，依次改變注入電流的相位和幅值，控制不對稱電壓趨 近于目標(biāo)值，但是該方法需逐步調(diào)節(jié)注入電流，初始注入電流和步長選擇不合理時，控制時 間較長。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明解決的技術(shù)問題是：中性點(diǎn)非有效接地系統(tǒng)中不對稱電壓的控制方法。中 性點(diǎn)非有效接地系統(tǒng)由于各種原因在中性點(diǎn)產(chǎn)生較大位移電壓（即不對稱電壓）時，能夠 利用本發(fā)明的兩點(diǎn)有源控制法靈活控制并消除系統(tǒng)不對稱電壓，維持系統(tǒng)三相電壓平衡。
[0006] 本發(fā)明解決技術(shù)問題采取的技術(shù)方案是：通過系統(tǒng)中性點(diǎn)或三相中任意一相向系 統(tǒng)注入兩個不同的注入電流，記錄其對應(yīng)的不對稱電壓幅值和相位，由此計算出控制系統(tǒng) 不對稱電壓為任意目標(biāo)值的注入電流。過程為（如附圖1所示） ：
[0007] 1.根據(jù)系統(tǒng)中設(shè)備、保護(hù)等的運(yùn)行要求，設(shè)定系統(tǒng)不對稱電壓的控制目標(biāo)值，記為

【權(quán)利要求】
1. 一種中性點(diǎn)非有效接地系統(tǒng)的不對稱電壓有源控制方法，通過系統(tǒng)中性點(diǎn)或三相中 任意一相向系統(tǒng)注入電流，控制系統(tǒng)不對稱電壓為任意目標(biāo)值。過程包括： a. 設(shè)定系統(tǒng)不對稱電壓的控制目標(biāo)值，記為
b. 當(dāng)系統(tǒng)不對稱電壓
不等于目標(biāo)值
時，計算控制不對稱電壓到目標(biāo)值
的 注入電流
c. 向系統(tǒng)注入電流
控制不對稱電壓為
d. 在注入電流的過程中，如果檢測到系統(tǒng)不對稱電壓不等于
則返回步驟b。
其特征在于： 控制不對稱電壓到目標(biāo)值
的注入電流的計算方法為：
分別向系統(tǒng)注入兩個不同的電流和
測量其對應(yīng)的不對稱電壓
和
注入
電流為：

當(dāng)
時，注入電流的計算公式為：

【文檔編號】H02J3/26GK104092228SQ201410306779
【公開日】2014年10月8日 申請日期:2014年6月30日 優(yōu)先權(quán)日:2014年6月30日
【發(fā)明者】薛永端, 謝菁 申請人:中國石油大學(xué)(華東)