[发明专利]一种复用并联无功补偿的接地故障全补偿系统及方法

权利要求书

1.一种复用并联无功补偿的接地故障全补偿系统，其特征在于，所述系统包括相供电电源变换器（1）、复用补偿装置（2）、接地故障补偿开关（3）、注入变压器（4）和复用控制器（5），其中：

所述相供电电源变换器（1）用于将系统线电压转变为与系统相电源相反的相电压，以作为单相接地全补偿的补偿电源；

所述复用补偿装置（2）为无功补偿装置，包括TCR方式、TCT方式、TSC方式、SVG方式和分组投切电容器组方式中的任意一种；

所述相供电电源变换器（1）的一侧与电力系统母线连接，另一侧与所述复用补偿装置（2）连接；

所述复用补偿装置（2）接地；

所述复用补偿装置（2）一端与相供电电源变换器（1）连接，另一端与所述接地故障补偿开关（3）连接；

所述接地故障补偿开关（3）一端与所述复用补偿装置（2）连接，另一端与所述注入变压器（4）连接；

所述注入变压器（4）的另一端分别连接电力系统中性点和地；

所述复用控制器（5）与所述复用补偿装置（2）、所述接地故障补偿开关（3）及所述注入变压器（4）连接，用于判断系统运行状态；

所述复用控制器（5）包括：

系统信号采集模块（51），用于采集电力系统的母线电压、母线负载电流、线路电流、复用补偿装置电压和复用补偿装置电流信号；

系统状态判断及切换模块（52），用于根据所述系统信号采集模块（51）采集的信号判断电力系统处于正常运行状态或单相接地故障状态，并控制所述接地故障补偿开关（3）；

无功补偿控制模块（53），用于根据所述系统信号采集模块（51）采集的信号控制所述复用补偿装置（2）输出电力系统需要的无功功率输出；

接地故障全补偿控制模块（54），用于根据所述系统信号采集模块（51）采集的信号控制所述注入变压器（4）的变比调节单相接地时的补偿电压和补偿电流。

2.根据权利要求1所述的复用并联无功补偿的接地故障全补偿系统，其特征在于，所述复用控制器（5）还包括保护模块（55），用于在出现短路、过载故障时隔离系统故障。

3.根据权利要求1所述的复用并联无功补偿的接地故障全补偿系统，其特征在于，所述相供电电源变换器（1）为变压器或变压器的组合；

所述相供电电源变换器（1）用于提供与电力系统隔离的无功补偿通道。

4.根据权利要求1所述的复用并联无功补偿的接地故障全补偿系统，其特征在于，所述复用补偿装置（2）采用星型接线方式。

5.根据权利要求1所述的复用并联无功补偿的接地故障全补偿系统，其特征在于，所述接地故障补偿开关（3）为三个单相开关的组合。

6.根据权利要求1所述的复用并联无功补偿的接地故障全补偿系统，其特征在于，所述注入变压器（4）为单相变比可调变压器。

7.根据权利要求1所述的复用并联无功补偿的接地故障全补偿系统，其特征在于，所述电力系统中性点为由接地变压器引出的系统中性点、电力系统主变引出的系统中性点或由所述相供电电源变换器（1）引出的系统中性点。

8.一种复用并联无功补偿的接地故障全补偿方法，其特征在于，根据权利要求1所述的复用并联无功补偿的接地故障全补偿系统，所述方法包括：

判断系统运行状态；

当电力系统未发生单相接地故障时，接地故障补偿开关断开，复用补偿装置对电力系统进行无功功率补偿；

当电力系统发生单相接地故障时，判定接地相，接地故障补偿开关的接地相对应开关闭合，调节复用补偿装置和注入变压器进行单相接地故障全补偿；

判断单相接地故障是否消失，如果是，则断开接地故障补偿开关，复用补偿装置对电力系统进行无功功率补偿，如果否，则继续进行单相接地故障全补偿。