[发明专利]变流器直流侧无须供电电源的配电网接地故障有源消弧方法

权利要求书

1.一种变流器直流侧无须供电电源的配电网接地故障有源消弧方法，其特征在于：消弧装置挂接在配电网任意两相线和大地之间；通过对首次并网的消弧装置预充电，使其直流侧电容电压达到目标值；单相接地故障发生后，通过消弧装置向配电网注入电流实现单相接地故障电流全补偿，且确保消弧过程中装置直流侧电压恒定；

单相接地故障发生后，通过消弧装置向配电网注入电流实现单相接地故障电流全补偿，且确保消弧过程中装置直流侧电压恒定的具体过程包括以下步骤：

步骤S1：设消弧装置挂接在配电网A、B相线上，单相接地故障发生后，计算全补偿参考电流并实时测量A、B相电压的相位；

步骤S2：令A、B相参考电流相位与同相电压的相位垂直，且相量和为全补偿参考电流；

步骤S3：以A相为基准，根据步骤S2计算A相参考电流并对A相增加外环功率控制，叠加功率环控制后得到A相实际参考电流，B相实际参考电流为全补偿参考电流减去A相实际参考电流；

步骤S4：调整功率环使A、B两相直流侧电容电压在消弧过程中维持恒定。

2.根据权利要求1所述的变流器直流侧无须供电电源的配电网接地故障有源消弧方法，其特征在于：所述消弧装置挂接在配电网任意两相线和大地间的拓扑结构为：两相CHB桥臂一端与配电网任意两相线相连、另一端短接为桥臂中点，桥臂中点经第三串CHB桥臂或消弧线圈接地。

3.根据权利要求1或2所述的变流器直流侧无须供电电源的配电网接地故障有源消弧方法，其特征在于：通过对首次并网的消弧装置预充电，使其直流侧电容电压达到目标值的具体过程为：消弧装置首次并网时，配电网通过限流电阻为装置各相直流侧电容充电；一段时间后切除限流电阻并自然充电；自然充电电压达到最大值后，通过充电控制策略使装置各相直流侧电容继续充电，直至到达目标电压值后停止充电并保持恒定。

4.根据权利要求3所述的变流器直流侧无须供电电源的配电网接地故障有源消弧方法，其特征在于：所述充电控制策略为：控制A、B两相的充电电流大小相等，方向相反，且分别超前于A相30°和滞后于B相30°。

5.根据权利要求1所述的变流器直流侧无须供电电源的配电网接地故障有源消弧方法，其特征在于：

步骤S2采用的具体方法如下：

单相接地故障发生后，对全补偿参考电流i_{z_ref}进行计算，并实时测量A、B相电压的相位θ_A、θ_B；令A、B相参考电流相位与电压相位垂直且总和为i_{z_ref}；确定装置的A、B相电流相位后，分解i_{z_ref}得A、B相参考电流值。

6.根据权利要求5所述的变流器直流侧无须供电电源的配电网接地故障有源消弧方法，其特征在于：

步骤S3采用的具体方法如下：

设以A相为基准，对A相增加外环功率环控制；为使装置注入的总消弧电流始终以i_{z_ref}为参考，由步骤S2计算出A相参考电流i′_{A_ref}，增加功率环后A相实际参考电流值i_{A_ref}＝i′_{A_ref}+i_zdc，则B相实际参考电流值i_{B_ref}＝i_{z_ref}-i_{A_ref}；通过控制i_zdc使A、B两相直流侧电容电压在消弧过程中维持恒定，且不影响整体消弧效果。