[发明专利]单相接地故障补偿的控制方法及装置、设备及存储介质

说明书

本发明实施例公开了一种单相接地故障补偿的控制方法及装置、设备及存储介质，方法包括：在配电系统发生单相接地故障时，按照预设的初始补偿数据控制可控电压源的当前输出电压对配电系统进行故障补偿；确定当前相位偏差以及当前残余电压；根据当前残余电压确定当前补偿状态；若当前补偿状态为异常补偿状态，则根据当前相位偏差、当前残余电压、当前电压幅值以及预设的比例积分控制器进行初始补偿数据的修正处理，确定目标修正数据；利用目标修正数据更新初始补偿数据对配电系统进行故障补偿，直至单相接地故障消失。通过上述方式，可以实现接地故障点残流、残压接近零，从而可靠熄弧的效果，完成故障消除，且无需依赖复杂参数计算。

技术领域

本发明涉及配电系统技术领域，尤其涉及一种单相接地故障补偿的控制方法及装置、设备及存储介质。

背景技术

我国电压等级高于6kV的中压配电网络大多数采用非有效接地系统。配电网络深入用户终端的人口活动密集区，设备量多、覆盖范围广泛，并且运行环境复杂多变，导致接地故障频发。配电网接地故障中，单相接地故障占85％以上。自1916年消弧线圈被发明，并应用于电网系统以来，消弧线圈已在全世界各地配电网中得到了广泛应用。随着技术的不断发展，消弧线圈在自动化程度和调谐能力方面取得了显著进步。然而，在实际应用中，仍然存在一些问题，如下所述：首先，消弧线圈的补偿目标是将故障电流抑制到10A以下，但在系统带故障运行时，数安培的残流和上千伏的跨步电压可能会引发火灾事故和人身安全事故。其次，工程应用中，调匝式消弧线圈占比较大，其调节档位少，补偿精度低，补偿容量较大时故障残流大。此外，三相电压不平衡状态下，中性点位移电压可能导致消弧线圈最佳脱谐度远离谐振点，从而使故障残流值增大。随着城市配电网容量的不断增大，大量消弧线圈的冗余容量已被消耗，导致欠补偿状态，故障残流值较大，需要采用经济可靠的扩容改造方案来解决这一问题。

为了解决消弧线圈补偿精度低、复杂工况下残流大的问题，已经提出了多种基于现代电力电子技术的有源全补偿方法。其中，最具代表性的是一种接地故障全中和器(ground fault neutralizer，GFN)。该方法通过有源电流源补偿器向系统中性点注入电流，从而补偿接地故障点电流。然而，该方法中的接地故障残流无法直接获得，需要通过系统对地分布参数计算残流数值，这样会存在偏差较大的情况，会导致单相接地故障补偿的效率较低，因此目前的接地故障的补偿方式仍然有待改进。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种单相接地故障补偿的控制方法及装置、设备及存储介质，可以解决现有技术中的单相接地故障补偿的效率较低的问题。

为实现上述目的，本发明第一方面提供一种单相接地故障补偿的控制方法，所述方法包括：

在配电系统发生单相接地故障时，按照预设的初始补偿数据控制可控电压源的当前输出电压，以对所述配电系统进行故障补偿，所述初始补偿数据至少包括所述当前输出电压的当前电压幅值；

确定可控电压源的输出电流与所述配电系统的中性点电压的当前相位偏差，以及确定所述单相接地故障的故障相的当前残余电压；

根据所述当前残余电压以及预设的残余电压阈值，确定当前补偿状态；

若所述当前补偿状态为异常补偿状态，则根据所述当前相位偏差、当前残余电压、当前电压幅值以及预设的比例积分控制器进行所述初始补偿数据的修正处理，确定目标修正数据；

利用所述目标修正数据更新所述初始补偿数据，并返回执行所述按照预设的初始补偿数据控制可控电压源的当前输出电压，以对所述配电系统进行故障补偿的步骤，直至所述单相接地故障消失，则控制所述可控电压源退出对所述配电系统的故障补偿。

在一种可行实现方式中，所述目标修正数据包括目标调节方向以及目标电压幅值，则所述根据所述当前相位偏差、当前残余电压、当前电压幅值以及预设的比例积分控制器进行所述初始补偿数据的修正处理，确定目标修正数据，包括：