[发明专利]中性点不接地柔性配电网系统铁磁谐振判别方法

说明书

本发明公开了一种中性点不接地柔性配电网系统铁磁谐振判别方法，检测正常运行和故障后母线零序电压、三相电压的相量值，母线电压频率f₀，通过判断基频谐振、倍频谐振、基频谐振后，再计算j相电压的相对幅值误差相电压相对相位误差若0＜ε_ampi＜ξ且0＜ε_phi＜ξ，ξ为误差极限，则判断发生铁磁谐振，否则为非铁磁谐振。本发明对中性点不接地系统的铁磁谐振进行判别，保证铁磁谐振故障判别高准确性。

技术领域

本发明涉及一种中性点不接地柔性配电网系统铁磁谐振判别方法，属于电力系统配电自动化技术领域。

背景技术

目前，铁磁谐振过电压是内部过电压的常见形式，它是由于电压互感器(PT)铁心饱和后，与电网对地电容形成的非线性谐振。当前柔性电力电子技术成为改造配电网的一个重要趋势，基于晶闸管投切电容器(TSC)等技术改造的柔性配电网系统，通过改变线路对地电容来增大配电网功率因数，减少电网损耗。柔性配电网系统改变了传统配电网的线路参数，通常在单相接地故障恢复或电气设备突然投切时，发生铁磁谐振，此时，相电压可能升高至额定值的3-5倍，易击穿电网绝缘薄弱点，PT较大的电流易引起熔丝熔断甚至PT炸裂，影响电网的安全稳定运行。因此，快速判别柔性配电网系统铁磁谐振故障至关重要。

铁磁谐振可分为分频谐振、基频谐振和倍频谐振。分频谐振、基频谐振在实际中较常见。倍频谐振和分频谐振时，零序电压呈现倍频和分频特性，较易识别。而基频谐振时，零序电压为工频，且基频谐振时会有一相或多相电压降低，和单相接地故障特征相似，两者较难直接区分。因此，如何区分铁磁谐振和单相接地故障，成为电网故障判断领域需要解决的问题。

发明内容

目的：为了克服现有技术中存在的不足，本发明提供一种中性点不接地柔性配电网系统铁磁谐振判别方法，保证铁磁谐振故障判别的准确性。

技术方案：为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：

一种中性点不接地柔性配电网系统铁磁谐振判别方法，包括如下步骤，

步骤1、检测故障后母线零序电压U₀为的有效值，辨识出的频率为f₀，若f₀50Hz则判断发生分频谐振，若f₀50Hz则判断发生倍频谐振；

步骤2、若f₀＝50Hz，且故障后母线零序电压有效值U₀超过相电压有效值，则判断发生基频谐振，或者若f₀＝50Hz，且故障后三相电压有效值同时升高，则判断发生基频谐振；

步骤3、若不是步骤1或步骤2中判断情况，则检测故障前正常运行时三相稳态电压相量值E_A、E_B、E_C分别为的电压幅值；

步骤4、检测故障后三相稳态电压、母线零序电压的相量值U_A、U_B、U_C、U₀分别为的电压幅值；以某相为基准相，计算该相的起始相位基准值ph_1i和母线起始相位基准值ph_2i，其中i取A或B或C，公式如下：

其中，i取A或B或C，E_i为正常运行时i相电压幅值，U′_i取基准相故障时电压幅值、U′₀取故障时母线零序电压的电压幅值；

步骤5、将基准相故障时电压幅值U_i与基准相起始相位基准值ph_1i组合成基准相电压相量基准计算值将故障时母线零序电压的电压幅值U₀与母线起始相位基准值ph_2i组合成母线零序电压相量基准计算值公式如下：