[发明专利]一种配电网对地参数测量装置、方法及系统

说明书

技术领域

本申请涉及电力技术领域，尤其涉及一种配电网对地参数测量装置、方法及系统。

背景技术

配电网中大多采用中性点不接地的运行方式，随着电力电缆使用量的不断增加，电网对地电流急剧增大。当配电网发生单相接地故障时，故障处产生的电容电流过大，电弧无法自行熄灭，过电压可能危害线路间的绝缘而造成相间短路甚至三相短路的严重事故。当电网电容电流达到一定数值时，应采用中性点经消弧线圈接地。

配电网对地电容电流是影响配电网规划设计和运行安全的重要参数。电容电流的大小不仅决定了是否需要装设消弧线圈以及消弧线圈的补偿容量，而且配电网在运行过程中需要对不同的线路进行投切，线路对地电容的实时在线测量显得尤为重要。

传统的电网对地电容电流的测量主要分为工程计算法、直接法和间接法。工程计算法根据线路的长度等参数对对地电容进行理论计算，一般用于评估新建工程，计算误差较大，只能用于参考。直接法，也成为金属接地法，此方法直接对一次线路进行操作，容易对测量人员带来安全性问题。一般的线路对地电容测量采用间接法，而间接法中的信号注入法由于其操作安全而得到了广泛的应用。但是信号注入法是通过互感器或者消弧线圈向配电网注入测量信号，一方面会受到变压器漏阻抗的影响，另一方面通过高变比的变压器会导致配电网中的注入信号衰减过大，难以准确测量。

发明内容

本申请提供了一种配电网对地参数测量装置、方法及系统，以解决传统的配电网对地参数测量不准确的问题。

为了解决上述技术问题，本申请实施例公开了如下技术方案：

一种配电网对地参数测量装置，包括：集中处理器、变频电源、电流检测器和高压开关装置，其中：所述集中处理器分别与所述变频电源、所述电流检测器和所述高压开关装置电连接，所述集中处理器用于控制所述高压开关装置的开合和所述变频电源输出电压的频率及幅值，所述集中处理器还用于获取所述电流检测器的电流并通过所述电流检测器获得所述变频电源的输出电压；所述变频电源分别与所述电流检测器和所述高压开关装置电连接，所述变频电源的一端通过所述电流检测器接地，所述变频电源的另一端通过所述高压开关装置与配电网三相母线电连接。

可选地，所述高压开关装置为三分立高压开关装置，所述三分立高压开关装置设置有三个高压开关，三个高压开关分别连接配电网三相母线中的不同线路。

一种配电网对地参数测量方法，所述方法包括：集中处理器控制变频电源输出N组预设频率和幅值的对地电压U_K(K＝1,2…i，i＝N)，N≥2；获取N组预设频率和幅值的对地电压对应的对地电流I_K(K＝1,2…i，i＝N)；根据所述对地电压U_K和所述对地电流I_K获得对地电容C_K和泄漏电阻值R_K；根据所述对地电容C_K和泄漏电阻值R_K获得最优对地电容和泄漏电阻值。

可选地，所述集中处理器控制变频电源输出N组预设频率和幅值的对地电压U_K(K＝1,2…i，i＝N)，包括：选择高压开关装置中任一高压开关闭合；通过变频电源输出一组第一预设频率和幅值的第一对地电压；获取对应的对地电流后，控制变频电源输出一组第二预设频率和幅值的第二对地电压。

可选地，根据所述对地电压U_K和所述对地电流I_K获得对地电容C_K和泄漏电阻值R_K，包括：根据变频电源与配电网节点的电路方法公式；确定对地电容C_K和泄漏电阻值R_K。

可选地，所述根据所述对地电容C_K和泄漏电阻值R_K获得最优对地电容和泄漏电阻值，包括：将所述对地电容C_K和泄漏电阻值R_K进行最小二乘拟合优化；将最小二乘拟合优化后的对地电容和泄漏电阻值去除异常值；对剩余的对地电容和泄漏电阻值进行取平均值处理，获得最优对地电容和泄漏电阻值。