[发明专利]一种改进有源补偿技术的中性点电压柔性控制方法

说明书

技术领域

本发明涉及的是一种谐振接地系统正常运行时对中性点电压控制的新方法，具体是基于差分法的思想对中性点电压进行柔性控制。

背景技术

我国中压配电网主要以小电流接地方式为主，常用的有中性点经消弧线圈接地方式和中性点不接地方式两种。在这两种接地方式中由于三相架空线路一般采用不换位架设，且考虑到线路中可能会有单相高压负载、电压互感器和补偿电容的不对称布置以及非全相供电的存在，致使三相对地参数不平衡，使得中性点电压得以存在，而且在中性点经消弧线圈接地系统中，由于消弧线圈的投入，使得零序阻抗增加，放大了电网的不对称度，特别当电网不对称度较大时易发生因调谐不当引起谐振过电压，较高的中性点电压会使得配电网的安全性和可靠性受到较大影响。

比较常用的限制中性点电压的方法是通过增加三相耦合电容器和将消弧线圈装置适当偏离谐振点运行来实现。增加三相耦合电容器使三相对地电容相等，需要增加设备投入，而且当线路结构、参数发生变化时，电容器不能立即随之改变，甚至可能会加大电网的三相不平衡。消弧线圈偏离谐振点运行不能从根本上消除不对称电压，其抑制效果有限。有源补偿技术补偿中性点电压是近几年新提出的方法，它先利用电网的不对称度、相电压、电网总电容理论计算出注入电流的大小，然后向中性点注入该理论计算得到的电流，达到中性点电压控制的目的，此方法是直接注入理论计算得到的电流，不能对中性点电压进行柔性控制，而且忽略了系统绝缘电阻，并且当系统结构、参数发生变化时，对中性点电压的控制效果影响较大。

发明内容

技术问题：本发明所解决的技术问题是提出一种改进有源补偿技术的中性点电压柔性控制方法，向中性点注入某一初始电流，利用差分法的思想，通过控制注入电流的大小和相位，最终实现中性点电压的柔性控制。该方法突破了传统的有源补偿中性点电压技术不能精确注入电流的限制，只需测量一次对系统的对地参数，在电网异动的情况下，仍可用原始电网参数，而不需对异动后的电网对地参数再次测量，简化了传统方法多次测量能所带来的不便，具有很好的是实用性。

技术方案：为解决以上技术问题，本发明提出一种改进有源补偿技术的中性点电压柔性控制方法，其具体内容为：

先向中性点注入某一已知电流，得到注入电流后的中性点电压的大小和相角，然后结合电网参数，利用差分法思想多次迭代计算得到每次需注入电流大小的增量和相角的增量，注入对应的电流，最终实现中性点电压的柔性控制，所述方法步骤包括：

步骤a:以A相电源电压作为参考向量，设

其中，C_Σ＝C_A+C_B+C_C为系统总的对地电容，为系统总的绝缘电导，L为消弧线圈电感；根据电网系统对地总电容、投入的消弧线圈电感、对地总电导参数值计算Y和相角β；

步骤b：注入相位和幅值都已知的初始电流

其中，ρ为架空线路电网不对称度，工程上范围为0.5％～1.5％，取平均值ρ_av＝1％，为电源电压，C_∑为电网总电容；

步骤c：若抑制中性点电压为零，则设A＝0，B＝0；测量注入电流后的中性点电压的大小和相位得到A^(k)和B^(k)，则ΔA^(k)和ΔB^(k)为：

式(2)，A^(k)和B^(k)分别为对应的k次循环实际测得的中性点电压的实部和虚部；

步骤d:判断max|ΔA^(k),ΔB^(k)|＜ε，其中ε为函数取值的误差小于给定的容许值。若判断成立，则调节成功；若判断不成立，则进行下面步骤；

步骤e：计算矩阵：

其中

矩阵中的元素H^(k)、N^(k)、M^(k)、L^(k)应是在注入的电流的取值对应为I_s^(k)和时，由式(4)得到；

步骤f：求解修正方程式：

得到修正量和ΔI_s^'(k)，由此得到修正后的和I_s^(k+1):

将其作为新的注入电流值，重新代入步骤c，通过多次迭代，直到中性点电压为零。