配電網(wǎng)全故障電流補(bǔ)償與自適應(yīng)重合閘研究.pdf

1、自動(dòng)消弧補(bǔ)償技術(shù)與自動(dòng)故障定位、隔離以及供電恢復(fù)(Fault Location，Isolation and Service Restoration，F(xiàn)LISR)是配電網(wǎng)故障自愈功能的兩個(gè)重要方面，也是保證供電可靠性的有效途徑。目前，配電網(wǎng)中的自動(dòng)消弧補(bǔ)償技術(shù)主要為工頻消弧線圈自動(dòng)跟蹤補(bǔ)償，能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)小電流接地工頻故障電流的補(bǔ)償，但隨著配電網(wǎng)規(guī)模的不斷擴(kuò)大以及非線性負(fù)荷的日益增長(zhǎng)，小電流接地故障電流中的諧波與非周期分量也隨之增大，致使工頻

2、補(bǔ)償后的殘流幅值較大，易造成工頻補(bǔ)償消弧失敗，從而導(dǎo)致性質(zhì)更加嚴(yán)重的故障發(fā)生。配電網(wǎng)主要采用饋線自動(dòng)化技術(shù)(Feeder Automation，F(xiàn)A)來(lái)實(shí)現(xiàn)FLISR，目前配電網(wǎng)中的FA均未考慮短路故障的性質(zhì)而進(jìn)行試探性的重合，當(dāng)重合到永久性故障時(shí)，會(huì)造成二次短路電流沖擊與電壓驟降，延長(zhǎng)供電恢復(fù)時(shí)間，對(duì)配電網(wǎng)的供電可靠性不利。因此，研究新型的消弧補(bǔ)償方法與FA方案對(duì)于提高配電網(wǎng)的運(yùn)行安全性與供電可靠性具有非常重要的意義。
　　本文

3、在借鑒和總結(jié)前人研究工作的基礎(chǔ)上，對(duì)配電網(wǎng)中的短路故障進(jìn)行了分析，提出了全故障電流補(bǔ)償方法與自適應(yīng)的重合閘方案。首先，基于恒頻信號(hào)注入技術(shù)，對(duì)配電網(wǎng)等效對(duì)地分布電容進(jìn)行在線計(jì)算，并結(jié)合實(shí)際應(yīng)用分別提出了從消弧線圈副邊注入、從母線TV二次側(cè)注入與從并聯(lián)電容器組中性點(diǎn)注入三種實(shí)現(xiàn)方案。另外，為提高對(duì)注入信號(hào)的檢測(cè)精度，設(shè)計(jì)了模擬與數(shù)字濾波環(huán)節(jié)。實(shí)驗(yàn)室仿真與現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試驗(yàn)證了上述在線計(jì)算配電網(wǎng)等效對(duì)地分布電容方法的有效性與可行性，為精確計(jì)算小電流

4、接地全故障電流提供了依據(jù)。
　　在分析驗(yàn)證了(Γ)形與(Π)形等值電路在一定適用頻帶內(nèi)具有等價(jià)外特性的基礎(chǔ)上，利用雙(Γ)形等值電路對(duì)故障線路建模，形成單相接地故障的零模網(wǎng)絡(luò)，在S域內(nèi)近似估算出小電流接地全故障電流，由SPWM調(diào)制逆變裝置生成補(bǔ)償所需的寬頻電流，結(jié)合消弧線圈的自動(dòng)跟蹤補(bǔ)償完成對(duì)單相接地故障電流的全補(bǔ)償。仿真分析驗(yàn)證了所提全故障電流補(bǔ)償方法相比于普通工頻補(bǔ)償具有較好的補(bǔ)償效果。
　　當(dāng)配電線路發(fā)生相間短路故障跳

5、閘后，向兩故障相間注入小電壓信號(hào)，利用注入信號(hào)在故障相間的分布規(guī)律計(jì)算故障線路故障相的等值輸入阻抗，通過(guò)對(duì)比計(jì)算結(jié)果來(lái)辨識(shí)所發(fā)生故障的性質(zhì)，并分別提出了基于相量計(jì)算與基于瞬時(shí)采樣值計(jì)算的辨識(shí)方法。根據(jù)辨識(shí)結(jié)果實(shí)現(xiàn)配電線路自適應(yīng)的重合閘。結(jié)合目前在我國(guó)應(yīng)用比較廣泛的A-V型FA與B型FA系統(tǒng)，分別提出了無(wú)通信式與有通信式自適應(yīng)重合閘方案，并對(duì)每種方案的具體實(shí)現(xiàn)過(guò)程做了詳細(xì)分析，并對(duì)所提故障性質(zhì)辨識(shí)方法的有效性進(jìn)行了仿真驗(yàn)證。
　　本