[发明专利]一种二次注入电流的配电网单相接地故障有源消弧方法

权利要求书

1.一种二次注入电流的配电网单相接地故障有源消弧方法，其特征在于，具体按照以下步骤实施：

步骤1：在配电网正常时运行时，向中性点注入两个幅值不同，相位相同的工频电流，对应得到中性点偏移电压，计算出各相发生单相接地故障时的指令电流参考值；

步骤2：对三相电压进行采样，判断是否发生单相接地故障；若发生单相接地故障，进行故障选相；若无，则返回步骤1继续循环；

步骤3：选相成功后，将指令电流与实际注入电流做差，送入滑模电流控制系统得到调制信号，调制信号与载波比较后得到PWM驱动脉冲，控制开关管的通断产生逆变电流；

步骤4：最后逆变电流经滤波后成为指令电流，通过接地变压器将指令电流注入配电网中性点，抑制故障相电压为零，从而熄灭故障电流，达到消弧目的。

2.根据权利要求1所述的一种二次注入电流的配电网单相接地故障有源消弧方法，其特征在于，所述步骤1中利用有源逆变装置向中性点注入两个幅值不同，相位相同的工频电流得到对应的中性点偏移电压计算出各相发生单相接地故障时的指令电流参考值

3.根据权利要求1所述的一种二次注入电流的配电网单相接地故障有源消弧方法，其特征在于，所述步骤2利用零序电压元件判断是否发生单相接地故障；判断条件为，发生单相接地故障，则故障相电压幅值下降，非故障相相电压幅值上升为线电压幅值，即相电压幅值下降相即为故障相。

4.根据权利要求2所述的一种二次注入电流的配电网单相接地故障有源消弧方法，其特征在于，所述步骤1中以A相发生单相接地故障为例，分析配电网发生地单相故障机理，由基尔霍夫定律可知，注入的指令电流应为：

式(1)中，分别为配电网三相电源电势，C_A、C_B、C_C分别为三相对地电容，R_A、R_B、R_C为三相对地泄露电阻，为中性点位移电压，L₁为消弧线圈；

设三相电动势对称：C_A＝C_B＝C_C＝C₀，R_A＝R_B＝R_C＝R₀，则有：

可知故障相电压则：

若利用有源补偿装置注入的指令电流为：

利用有源逆变装置向中性点注入两个幅值不同，相位相同的工频电流

得到对应的中性点偏移电压

将式(5)、式(6)可得二次注入电流与配电网对地参数之间关系，如式(7)所示：

其中，为中性点位移电压，L₁为消弧线圈等效电感值，R₀为三相泄露电阻平均值，C₀为三相对地电容平均值，计算出各相发生单相接地故障时，有源补偿装置中注入的指令电流值。

5.根据权利要求4所述的一种二次注入电流的配电网单相接地故障有源消弧方法，其特征在于，所述步骤2中三相电压利用零序电压元件判断是否发生单相接地故障；判断条件为，发生单相接地故障，则故障相电压幅值下降，非故障相相电压幅值上升为线电压幅值，即相电压幅值下降相即为故障相。