[发明专利]一种配电系统等值对地分布电容测量方法

说明书

技术领域：

本发明涉及的是一种基于恒频注入信号的配电系统等值对地分布电容计算方法。

背景技术：

在现有技术中，公知的技术是在电力系统中，85%以上的故障为单相接地故障，其中大多数为瞬时性接地故障。在小电流接地系统中，由于系统中性点非有效接地，单相接地故障电流为非故障线路的分布电容电流之和。当该电流超过一定幅值时（一般情况下，现场规定大于10A）必须加装消弧线圈，以便减小接地电弧，达到快速消除瞬时性接地故障的目的。随着配电系统的改造，供电半径逐渐缩小的同时，系统的短路容量却在不断提高，尤其城市电网大量采用电缆供电后，系统的分布电容进一步增大，单相接地故障电流能够达到数十安培，必须加装消弧线圈。

近年来，随着技术的进步，出现了能够带电在线调节的消弧线圈，消弧线圈的自动跟踪补偿技术也随之出现。该技术自动跟踪电网对地电容电流的变化，并根据电容电流的大小调节消弧线圈的电感量，使其产生的感性电流始终与电网的容性电流相匹配，能够达到最佳的补偿效果。

消弧线圈的跟踪补偿，主要有预调式和随调式两种。预调式在电网正常运行时自动检测、跟踪系统对地电容的变化，实时对消弧线圈做出调整，使其总是运行在谐振点附近，这样在接地故障出现后，消弧线圈马上就能够起到熄灭电弧的作用。由于预调式补偿效果好、消弧效率高，且消弧线圈的调节、切换是在无电压、电流的空载情况下进行的，安全、可靠性高，所以近年来得到越来越多的重视和关注。

在预调式的跟踪补偿系统中，在无故障状态下精确检测、计算电网的对地电容是实现正确补偿的核心和关键。目前计算电容电流的方法主要有位移电压法和注入变频信号法等一些算法。位移电压法计算对地电容时必须人为调节消弧线圈的电感，操作比较复杂，对系统的安全性有一定的影响，另外采用位移电压的变化量作为测量电容电流的启动量，因位移电压受系统的不对称度、阻尼率等因素影响大,因此启动调挡测量频繁；注入变频信号法原理清晰、实现方便，有较大的优越性，但由于谐振频率一般在工频附近，易受中性点不平衡电压的影响，且由于两种频率信号可能比较接近，在加上谐振频率又是未知的，滤波实现比较困难，所以很难消除工频成分的影响，另外该方法需要变频的注入信号源，在进行接地故障选线时有时需要进行信号切换，这是现有技术所存在的不足之处。

发明内容：

本发明的目的是为克服上述现有技术的不足，提供一种基于恒频注入信号的配电系统等值对地分布电容计算方法。本发明是在系统正常运行时，定时或受系统结构改变触发向电网注入恒频的电流信号，在系统一次侧对注入信号电流及其在对地分布电容支路上产生的压降进行测量和计算，基于配电系统的集中参数数学模型，能够快速、准确地计算出系统等值对地分布电容。该方法具有原理清晰、易于实现、适用范围广、计算准确度高等优点。

本方案是通过如下技术措施来实现的：一种配电系统等值对地分布电容测量方法，其特征在于包括如下步骤：

1）向配电系统中注入恒定频率的信号电流；

2）测量消弧线圈原边的中性线电流和配电系统中母线上的母线电压，对测量的中心线电流和母线电压进行滤波，滤除工频的电气量，得到注入配电系统的电流及其在等值对地分布电容上产生的压降；

3）基于集中参数模型对配电系统进行建模，根据欧姆定律获得注入信号电流、电压与配电系统等值对地分布电容的复数方程

I·sU·s=Gx+jωsCx]]>

式中为注入信号电流，为注入信号在等值对地分布电容上产生的压降，G_x为等值对地电阻值，C_x为等值对地电容；

4）根据步骤3）中的公式获得配电系统的等值对地分布电容值及配电系统的对地绝缘电阻值。

所述的步骤1）找哦你的信号电流为正弦波或者方波。

所述步骤1）中的信号电流频率为