[发明专利]一种基于有源逆变电压调节与小电阻的复合接地装置

权利要求书

1.一种基于有源逆变电压调节与小电阻的复合接地装置，其特征在于，包括高阻接地故障辨识单元、有源逆变电压调节器、小电阻零序保护装置和协调控制器；

所述高阻接地故障辨识单元利用小波包变换和灰色关联度算法实现故障馈线的辨识；

所述有源逆变电压调节器接收协调控制器发出的运行指令，向中性点注入调节电压；

所述小电阻零序保护装置用于故障电流不低于零序保护阈值时的接地故障处理；

所述协调控制器负责有源逆变电压调节器与小电阻零序保护装置的协调配合；

所述协调配合包括：当故障电流不低于零序保护阈值时，小电阻零序保护装置工作，故障线路切除；当故障电流小于零序保护阈值时，有源逆变电压调节器工作，抑制故障点电压；

所述协调配合的具体步骤如下：

S1、协调控制器采样零序电流和零序电压，将零序电流值与接地故障阈值相比较，若零序电流值大于接地故障阈值，则所述协调控制器判定系统发生接地故障；

S2、协调控制器判定系统发生接地故障后，将零序电流值与零序保护阈值相比，若零序电流值不低于零序保护阈值，则所述协调控制器向小电阻零序保护装置发出运行指令，控制小电阻零序保护装置运行，从而切除接地故障，若零序电流值小于零序保护阈值，则所述协调控制器向有源逆变电压调节器发出运行指令，控制有源逆变电压调节器运行，向系统中性点注入调节电压，将故障点电压降低到安全阈值以下。

2.根据权利要求1所述的基于有源逆变电压调节与小电阻的复合接地装置，其特征在于，所述高阻接地故障辨识单元通过小波包实现故障时刻定位并快速准确提取故障波形中的暂态特征量，利用灰色关联度算法，分析提取的各个馈线波形相对变化趋势的相似程度，从而实现故障馈线的辨识。

3.根据权利要求2所述的基于有源逆变电压调节与小电阻的复合接地装置，其特征在于，所述故障馈线的辨识具体包括以下步骤：

(1)当系统发生高阻接地故障时，利用小波包奇异性原理对零序电压进行小波包变换，确定模极大值点，在此点信号突变最为明显，对应实际故障时间；

(2)对馈线暂态电流波形利用小波包变换进行分解、重构，提取出幅值变化明显的信号频段；

(3)计算提取的各条馈线之间的灰色关联度，实现故障选线。

4.根据权利要求1所述的基于有源逆变电压调节与小电阻的复合接地装置，其特征在于，所述有源逆变电压调节器由全控型功率器件组成，通过有源逆变电压调节器向中性点注入调节电压，将故障点电压降低到可以产生故障电弧的安全阈值以下，所述有源逆变电压调节器采用双闭环控制策略，包括电压外环和电流内环。

5.根据权利要求1所述的基于有源逆变电压调节与小电阻的复合接地装置，其特征在于，所述协调控制器实时监测系统运行状态，当接地故障被辨识为永久性故障时，所述协调控制器向上级系统发出故障信号，并且当小电阻零序保护装置运行时，禁止零序保护装置重合闸。