[发明专利]一种新型混合拓扑多功能电力电子配网装置及控制方法

权利要求书

1.一种新型混合拓扑多功能电力电子配网装置，其特征在于：该装置设置于发电机侧、配电网变压器二次侧或配电网母线侧，该装置包括三相变流器、可调式电感和可控开关；

所述三相变流器接入发电机侧、配电网变压器二次侧或配电网母线侧，所述三相变流器的中性点可通过可调式电感和可控开关串联接地；

所述装置正常情况下工作在无功补偿模式，并且定时闭合可控开关测量线路对地参数，根据线路对地参数值改变可调式电感的感抗值；当配电网发生单相接地故障时，所述可控开关闭合，该装置向配电网三相线路中注入零序/共模电流或零序/共模电压并结合可调式电感及时抑制单相接地弧光现象的发生；

当发生的永久性单相接地故障，该装置向配电网中注入特征电流，配合线路上安装的故障特征电流检测器判定线路接地点的具体区间；并且该装置的无功补偿、单相接地故障消弧和故障定位功能可同时进行。

2.根据权利要求1所述的一种新型混合拓扑多功能电力电子配网装置，其特征在于：所述三相变流器为两电平三相半桥，三电平三相半桥，多电平三相半桥或三相级联式H桥。

3.根据权利要求1所述的一种新型混合拓扑多功能电力电子配网装置，其特征在于：所述三相变流器为高压等级的三相变流器，直接挂在10kV或35kV电压等级的配电网母线上。

4.根据权利要求1所述的一种新型混合拓扑多功能电力电子配网装置，其特征在于：所述三相变流器为低压等级的三相变流器，所述三相变流器通过升压变压器连接到10kV或35kV电压等级的配电网母线上。

5.适用于权利要求1-4中任一项所述一种新型混合拓扑多功能电力电子配网装置的控制方法，其特征在于：该装置有如下工作模式：

无功补偿模式：断开所述可控开关，通过所述装置对配电网进行无功补偿；

线路对地参数测量模式：定时将所述可控开关闭合，使所述装置与配电网线路对地寄生电路之间通过大地形成回路，在线计算出配电网的线路对地参数；

消弧模式：闭合所述可控开关，所述可调式电感根据测量得到的线路对地电容值对自身电感进行调整，所述装置向配电网母线中注入零序/共模电流，将非故障两相的分布式电容电流在母线处抵消；

接地点定位模式：保持所述可控开关闭合，通过所述装置的控制向配电网母线注入可调幅值、相位与频率的零序/模电流作为故障定位特征电流，再通过故障定位电流的检测装置来对故障进行定位；

所述无功补偿模式与线路对地参数测量模式共存且相互独立；

所述无功补偿模式、消弧模式和接地点定位模式共存且相互独立。

6.根据权利要求5所述的一种新型混合拓扑多功能电力电子配网装置的控制方法，其特征在于：消弧模式中，可调式电感对自身进行调整满足：

Le=13ω02C]]>

其中，L_e为调整后的电感值，ω₀＝2πf，f＝50Hz，C为测得的电容值。