[发明专利]一种基于三相级联H桥变流器的配电网接地故障消弧方法

摘要

本发明涉及一种基于三相级联H桥变流器的配电网接地故障消弧方法，采用三相级联H桥变流器代替消弧线圈，挂接在各相线和地之间，利用相电压为变流器直流侧电容供电，摒弃了升压变压器和接地变压器，解决了变流器直流侧取源难的问题。由变流器向配电网分相注入电流，补偿接地故障全电流为零或者抑制故障相电压为零，使得电弧自行熄灭，利用实时测量的零序电压计算参考补偿电流，省去了故障相识别环节。利用控制零序电压来调整注入补偿电流的电压消弧方法，简化了实现操作。考虑线路参数和负荷电流对消弧效果的影响并推导应用电压消弧方法后接地故障残流和故障后零序电压的关系，以零序电压作为电压和电流消弧方法的切换条件，提出自适应消弧方法。

主权项

一种基于三相级联H桥变流器的配电网接地故障消弧方法，其特征在于包括以下步骤：步骤S1：将三相星型连接的三相级联H桥多电平变流器的中性点接地，三相独立运行且分别通过电抗器连接至10kV配电网母线的三相线上；步骤S2：在正常运行时，控制所述三相级联H桥多电平变流器定期向配电网注入电流信号用于检测并存储其等效对地电容值C0和泄漏电阻值R0；步骤S3：在接地故障发生后，利用所述等效对地电容值Co和泄漏电阻值Ro及实时监测的零序电压运算得到接地故障参考全电流步骤S4：控制所述三相级联H桥多电平变流器输出所述接地故障参考全电流通过三相电压在补偿电流注入后，故障相电压降低，非故障相电压升高的变化趋势识别出故障相；步骤S5：判断所述零序电压是否满足电压消弧方法的切换条件，若满足则使用电压消弧方法，控制零序电压为所述故障相的电压负值，否则继续使用电流消弧方法；进行步骤S6；步骤S6：若采用电压消弧方法，则将当前注入电流值作为电流消弧方法参考值，平稳切换至电流消弧方法；若采用电流消弧方法则无需切换，再控制变流器只输出工频补偿电流，并逐渐减小直至零，若零序电压成比例变化，则判断为电弧已经熄灭，配电网恢复正常运行；若零序电压不成比例变化，则根据零序电压特征辨别是否为电弧故障，若是则继续注入电流信号；若不是，则判断为永久性经电阻接地故障，启动选线装置选出并隔离故障馈线。