[发明专利]一种变压器中性点地电流抑制装置的自主投切方法

说明书

本发明公开了一种变压器中性点地电流抑制装置的自主投切方法，包括地电流直流成分抑制模块、地电流多次谐波抑制模块、直流成分抑制模块投切开关、多次谐波抑制模块投切开关、电流传感器、信号采集模块以及投切控制模块；接收需要进行投切控制的区域内所有变压器中性点的电流数字信号以及开关状态信号；将电流数字信号进行分解得到直流分量和多次谐波分量，分别与对应的预设阈值进行比较，超过阈值为出现地电流分量过大的情况，求解达到地电流抑制效果的地电流直流成分抑制模块和地电流多次谐波抑制模块投入数目最少的方案，实现地电流抑制。本发明可有效地对区域内变压器中性点地电流进行整体抑制，提高电力系统的稳定性。

技术领域

本发明属于电力系统安全运行技术领域，更具体地，涉及一种变压器中性点地电流抑制装置的自主投切方法。

背景技术

进入二十一世纪以来，随着我国经济实力的迅速提升，具备安全、稳定、高效等特点的轨道交通作为一种新型的交通工具，在我国大中型城市得到了快速的发展。截止到2018年底，中国内地累计有35个城市建成轨道交通线路5766.6km。密集的轨道交通在运行过程中会产生变化频繁的含有直流以及交流分量的杂散电流。目前轨道交通主要采用多脉波整流机组作为其牵引供电系统，根据现场测量数据，多脉波整流机组由于受限于变压器制作工艺导致绕组结构存在差异，会产生6次、12次、24次等6倍频及12倍频次谐波。对于多脉波整流，产生的单次谐波含量一般与谐波次数呈负相关。因此，轨道交通产生的谐波通常以6次及12次谐波为主。由于轨道交通用作回流的钢轨对地处于不良绝缘状态，大地与钢轨构成并联回流路径，杂散电流从钢轨泄漏至大地形成地电流，并经变电站交流变压器中性点入侵电网系统。地电流的长期频繁入侵会造成交流变压器直流偏磁严重、振动和噪声增加、无功损耗增加、电压波形畸变以及继电保护故障等严重情况，给电网设备及系统安全稳定运行带来了巨大威胁。

目前用于抑制交流变压器中性点入侵地电流直流成分的主要手段大致分为五类。第一类为中性点串联电容法；第二类为中性点串联电阻法；第三类为反向注入电流法；第四类为交流电路串联电容法；第五类为改变交流变压器内部结构法。由于第一类中性点串联电容法成本较低，可有效抑制地电流中的直流成分，因此应用较为广泛。对于地电流中的交流成分，目前市场上并没有成熟的抑制方法。与此同时，由于变电站交流变压器之间存在较为复杂的电气联结，在一台变压器中性点安装地电流抑制装置，虽然可以使入侵该台变压器中性点的地电流得到有效抑制，但是会加重其它变压器中性点地电流的入侵情况。同时，地电流抑制装置的投入会改变电路结构，大量投入会对继电保护的整定带来一定影响。因此，如何在不加重其它变压器中性点入侵地电流的情况下，投入较少的地电流抑制装置，对受地电流入侵严重的变压器进行地电流的有效抑制，是目前亟需解决的问题。

发明内容

针对现有技术的缺陷，本发明的目的在于提供一种变压器中性点地电流抑制装置的自主投切方法，旨在在不加重其它变压器中性点入侵地电流的情况下，投入最少的地电流抑制装置，对中性点入侵地电流过大的变压器进行地电流抑制。

为实现上述目的，本发明提供了一种变压器中性点地电流抑制装置的自主投切方法，包括：

接收需要进行投切控制的区域内所有变压器中性点的电流数字信号以及开关状态信号；

将电流数字信号进行分解得到直流分量和多次谐波分量，分别与其对应的预设阈值进行比较，超过阈值为出现地电流分量过大的情况，求解达到地电流抑制效果的地电流直流成分抑制模块和地电流多次谐波抑制模块投入数目最少的方案，实现地电流抑制。

优选地，若不存在地电流分量过大的情况，则将当前接收到的开关状态信号不做更新；若存在地电流分量过大的情况，则将当前接收到的开关状态信号进行更新，发送达到地电流抑制效果的地电流直流成分抑制模块和地电流多次谐波抑制模块投入最少的方案对应的开关状态信号。

优选地，开关状态信号更新过程中，利用接收到的开关状态信号以及分解得到的直流分量和多次谐波分量将求解模型参数更新至与实际工况相同的状态。