[发明专利]一种基于柔性电流源的不平衡电压调节系统及方法

权利要求书

1.一种基于柔性电流源的不平衡电压调节系统，用于小电流接地系统中，其特征在于，所述不平衡电压调节系统包括：三相不平衡调节装置、柔性电流源；所述三相不平衡调节装置的输入端连接母线电压互感器和消弧线圈，从母线电压互感器获得母线三相电压和零序电压，从消弧线圈获得消弧线圈电流和档位信息；所述三相不平衡调节装置的输出端向消弧线圈发送档位控制命令，向柔性电流源发出控制信号；所述柔性电流源一端连接接地变压器的副边，另一端接地，并接收来自三相不平衡调节装置的控制信号；

所述三相不平衡调节装置，用于根据小电流接地系统稳定情况下的消弧线圈电流和改变消弧线圈档位后的消弧线圈电流计算出需注入小电流接地系统中性点的电流向量，并向柔性电流源发出控制信号；所述根据小电流接地稳定情况下的消弧线圈电流和改变消弧线圈档位后的消弧线圈电流计算出需注入小电流接地系统中性点的电流向量，具体是指：

设消弧线圈稳定情况下的当前档位下阻抗为Z_a，小电流接地系统不平衡电压为U_ub，消弧线圈上测量电流为I₀；调整消弧线圈档位后消弧线圈阻抗变为Z_a+ΔZ_a，调节比例为δ＝ΔZ_a/Z_a，消弧线圈上测量电流为I’₀；将不平衡电压调整为kU_ub的调节电流计算公式为：

其中，0≤k1；

根据不平衡电压调整目标选择k值，代入上式计算I_c，将I_c作为柔性电流源控制目标，将不平衡电压降低到目标值；

所述柔性电流源，检测到小电流接地系统存在三相电压不平衡时根据接收到的三相不平衡调节装置的控制信号输出特定的电流向量，降低中性点不平衡电压。

2.如权利要求1所述的一种基于柔性电流源的不平衡电压调节系统，其特征在于：所述柔性电流源为单相变换器。

3.如权利要求1所述的一种基于柔性电流源的不平衡电压调节系统，其特征在于：所述三相不平衡调节装置通过有线或无线的方式向柔性电流源发出控制信号。

4.如权利要求1所述的一种基于柔性电流源的不平衡电压调节系统，其特征在于：消弧线圈的电流和档位信息分别通过直流模拟量和遥信接入三相不平衡调节装置，三相不平衡装置通过硬接点对消弧线圈下发调档遥控信号；消弧线圈对应档位的阻抗值，通过预先设定的方式输入到三相不平衡调节装置里。

5.一种基于柔性电流源的不平衡电压调节方法，用于小电流接地系统中，其特征在于，所述不平衡电压调节方法包括：

设置柔性电流源，所述柔性电流源一端连接接地变压器的副边，另一端接地；

实时采集零序电压，判断是否存在三相电压不平衡；

如果存在三相电压不平衡，则测量当前档位下的消弧线圈电流；

令消弧线圈调档，测量调档后的消弧线圈电流；

根据调档前后测量的消弧线圈电流，以及消弧线圈档位信息来计算柔性电流源应发调节电流；所述调节电流计算方法为，设消弧线圈当前档位下的阻抗为Z_a，小电流接地系统不平衡电压为U_ub，消弧线圈上测量电流为I₀；调整消弧线圈档位，消弧线圈阻抗变为Z_a+ΔZ_a，调节比例为δ＝ΔZ_a/Z_a，消弧线圈上测量电流为I’₀；将不平衡电压调整为kU_ub的调节电流计算公式为：

其中，0≤k1；

根据不平衡电压调整目标选择k值，代入上式计算I_c，将I_c作为柔性电流源控制目标，将不平衡电压降低到目标值；

柔性电流源根据所述调节电流输出特定的电流向量，降低中性点不平衡电压。

6.如权利要求5所述的基于柔性电流源的不平衡电压调节方法，其特征在于：正常运行时柔性电流源工作于静止无功发生器状态，进行无功的快速动态调节。

7.如权利要求5所述的基于柔性电流源的不平衡电压调节方法，其特征在于：当令不平衡电压为零，即k＝0时，此时调节电流为：

将I_c作为柔性电流源控制目标时，消除不平衡电压。