[发明专利]一种互联配电网单相接地故障集成化消弧方法

权利要求书

1.一种互联配电网单相接地故障集成化消弧方法，其特征在于，提供一种零轴分量完全可控的柔性互联设备，包括以下步骤：

步骤S1:互联配电网正常运行时，将柔性互联设备每个并网端口的零轴分量均控制为零，阻隔互联配电网之间的零序通路；

互联配电网发生单相接地故障时，控制柔性互联设备故障配电网侧的并网端口零轴分量为故障电流全补偿值；

互联的多个配电网均发生单相接地故障时，同时控制柔性互联设备各个故障配电网侧的并网端口零轴分量为各自对应的故障电流全补偿值；

步骤S2:控制柔性互联设备各并网端口的dq轴分量，实现互联配电网之间的有功功率和无功功率交互；

步骤S3:利用零轴分量与dq轴分量相互解耦的关系，实现柔性互联设备零轴分量与dq轴分量的协同控制，在互联配电网正常运行时，阻隔互联配电网之间的零序通路，同时实现功率交互，对互联配电网进行调控；在互联配电网发生单相接地故障时，同时实现接地故障消弧与功率交互，抑制接地故障的同时为故障区段下游负荷进行功率全补偿，若一段时间后故障未消失，切除故障区段线路。

2.根据权利要求1所述的一种互联配电网单相接地故障集成化消弧方法，其特征在于，所述零轴分量完全可控的柔性互联设备采用对称的背靠背式MMC为拓扑结构的多端口柔性互联设备，所述MMC采用半桥型子模块和全桥型子模块混合级联的形式，并网端口处均不连接换流变压器，直流侧经串联电容中点接地。

3.根据权利要求2所述的一种互联配电网单相接地故障集成化消弧方法，其特征在于，所述互联配电网正常运行时，将柔性互联设备每个并网端口的零轴分量均控制为零，即控制各并网端口零轴电流为i_Zn＝0，阻隔互联配电网之间的零序通路，预防突发性接地故障影响到互联配电网，实现接地故障预隔离，其中，n＝1,2…m为各并网端口序号。

4.根据权利要求2所述的一种互联配电网单相接地故障集成化消弧方法，其特征在于，所述互联配电网发生单相接地故障时，控制柔性互联设备故障配电网侧的并网端口零轴分量为故障电流全补偿值，实现配电网单相接地故障消弧，具体为：

根据基尔霍夫电流定律，故障电流全补偿值由故障配电网的故障相电源电压e_Xn与配电网对地参数r_n和c_n计算得到，即

其中，n为故障配电网序号，X为故障相序。

5.根据权利要求2所述的一种互联配电网单相接地故障集成化消弧方法，其特征在于，所述多个配电网均发生接地故障时，根据各个故障配电网的故障相电源电压e_Xn与配电网对地参数r_n和c_n计算出各自对应的并网端口零轴分量参考值，即

其中，变量n为各故障配电网序号，同时控制柔性互联设备各个故障配电网侧的并网端口零轴分量为各自对应计算的参考值，实现互联配电网多重接地故障消弧。

6.根据权利要求1所述的一种互联配电网单相接地故障集成化消弧方法，其特征在于，所述步骤S2具体为:在旋转坐标系下，将瞬时功率参考值代入配电网正常运行和接地故障时的dq轴参考电流计算公式，即

其中，u_dn和u_qn分别为多端口柔性互联设备各个并网端口三相电压在旋转坐标系下的量，p_nref和q_nref分别为有功功率和无功功率参考值。

同时应保证互联配电网之间交互的功率之和为零，即满足功率守恒定律,控制柔性互联设备各个并网端口的dq轴分量为各自对应计算的参考值，实现互联配电网之间的有功功率和无功功率交互。