[发明专利]一种配电网机载线路故障仿真实验系统

权利要求书

1.一种配电网机载线路故障仿真实验系统，包括全补偿控制模块、自适应零序导纳测量模块和PWM控制的处理芯片，其特征在于：所述全补偿控制模块为根据预调和随调相结合的补偿方式，且全补偿控制模块内部分为正常状态单元和故障响应单元，所述自适应零序导纳测量模块采用差分算法，所述全补偿控制模块的正常状态单元内部记录有故障录波数据，所述正常状态单元内部通过消弧线圈控制器定时对中性点电压U0、主线圈档位和电抗值L1进行检测，且中性点电压U0、主线圈档位和电抗值L1的检测数值均利用电容电流检测算法计算出当前系统的对地电容值C0，所述故障响应单元包括启动故障选线程序，所述启动故障选线程序内部分别包括快速选线算法模块和快速谐波分析算法模块，所述快速选线算法模块输出端与快速谐波分析算法模块输入端对应连接，所述快速谐波分析算法模块输出端连接有全电流估计算法模块，所述全电流估计算法模块输出端连接有补偿电流生成算法模块，所所述PWM控制的处理芯片可完成包括采样、电流跟踪、指令运算，PWM驱动信号生成等复杂的算法，且PWM控制的处理芯片用于控制从消弧线圈逆变器的功率器件，使接地电流得到有效补偿的同时监视逆变器工况。

2.根据权利要求1所述的一种配电网机载线路故障仿真实验系统，其特征在于：所述当前系统的对地电容值C0与主线圈档位开关量进行比对，若当前系统的对地电容值C0与主线圈档位开关量利用调档算法比对不合适，则根据调档指令将主线圈调到过补偿15％附近档位。

3.根据权利要求1所述的一种配电网机载线路故障仿真实验系统，其特征在于：所述故障录波数据利用快速谐波分析算法进行数据分析，计算各条线路在单相接地故障的各种状况下的零序基波无功电流值，推算各条线路的对地电容C1和所占比例，以及不同单相接地故障情况下的电流畸变成分。

4.根据权利要求1所述的一种配电网机载线路故障仿真实验系统，其特征在于：所述故障响应单元内部根据单相接地故障信号检测线路零序电流I01,I02,……I0n，所述快速选线算法模块和快速谐波分析算法模块根据检测线路零序电流I01,I02,……I0n分析得出故障线路出口处的零序电流I0m，所述全电流估计算法模块利用故障线路出口处的零序电流I0m、正常状态下计算出的系统对地电容C0、故障线路电容大小及该故障状况下的电流畸变经验值进行故障全电流估算，得出整个系统含故障线路接地电流、含有功分量和谐波分量的故障电流If。

5.根据权利要求1所述的一种配电网机载线路故障仿真实验系统，其特征在于：所述故障响应单元内部根据单相接地故障信号检测检测当前主线圈和有源从消弧线圈的补偿电流IL1,所述IL2＝If-IL1，且IL2应用有源逆变算法生成功率器件驱动信号控制有源从消弧线圈进行全补偿。

6.根据权利要求1所述的一种配电网机载线路故障仿真实验系统，其特征在于：所述快速选线算法模块内部采用的谐波电流检测算法将除故障线路外的系统故障电流进行成分分离，依照系统正常时的智能接地电流估计算法得到的比例因子k对谐波和有功成分进行估计，所述全电流估计算法模块内部采用的全电流估计算法根据故障状态的中性点电压和预知的系统总电流估计故障电流的基波电容电流，并将两个估计值相加即得到对故障全电流的估计If。

7.根据权利要求1所述的一种配电网机载线路故障仿真实验系统，其特征在于：所述消弧线圈控制器采用复合接地电流检测技术，该复合接地电流检测技术在原有两点法、三点法、E0法等电网接地电流检测技术的基础上，结合有源消弧线圈的结构特点，采用结合注入信号法的复合电网电容电流检测算法对电网接地电容电流进行检测，同时当电网发生单相接地故障时，结合网络结构及数据记录的智能拟合方法为有源消弧线圈提供精确地接地故障电流有源全补偿参考。

8.根据权利要求1所述的一种配电网机载线路故障仿真实验系统，其特征在于：所述自适应零序导纳测量模块改进型暂态法和零序导纳法原理，检测高低阻故障，并同时准确选线。