基于電力電子擾動技術的諧波阻抗測量在對地電容檢測中的應用研究.pdf

1、在我國，中壓配網廣泛采取中性點非有效接地運行方式。近期，隨著配網范圍的不斷擴大，電網饋線量逐漸增加，線路對地電容電流日益增大，單相接地故障電弧難以自熄，且產生較高的過電壓，可能危害健全相造成兩相短路。因此，具有自動調諧功能的消弧線圈裝置被廣泛用來補償故障電流以保證配電網運行可靠性。在諧振接地系統(tǒng)中，消弧線圈的存在使得流經接地點的電容電流得到了補償，大大提高了供電系統(tǒng)自身運行的可靠性與安全性。而對地電容的準確測量是保證消弧線圈對故障電流進

2、行有效補償的前提。
　　本文在對各類系統(tǒng)對地電容計算方法進行了歸納總結的基礎上，針對“預調式”消弧線圈提出了一種檢測系統(tǒng)對地電容的新方法，利用投切消弧線圈阻尼電阻的電力電子開關，通過短時控制其導通狀態(tài)以產生含有豐富頻率成分的擾動電壓、電流。利用該擾動電壓、電流信號并結合基于電力電子擾動技術的諧波阻抗測量方法測量系統(tǒng)對地電容以用于“預調式”消弧線圈的自調諧。電網正常工作情況下，通過短時改變投切阻尼電阻的晶閘管的導通狀態(tài)，等效于將阻尼

3、電阻短時退出工作，進而在晶閘管兩端產生含有豐富頻率成分的擾動電壓、電流信號。基于配電網的近似線性，各頻次下擾動電壓與擾動電流呈現(xiàn)線性關系。利用擾動電壓、電流信號并結合基于電力電子擾動技術的諧波阻抗測量方法計算系統(tǒng)對地電容。
　　本文首先對方案的工作原理進行了闡述，利用故障分析原理和電路理論對電網模型進行等效簡化，利用簡化模型并結合基于電力電子擾動技術的諧波阻抗測量方法給出了兩種阻尼電阻接線方式下系統(tǒng)對地電容與擾動信號持續(xù)時間的理論

4、表達式，針對個別頻次下檢測結果存在誤差的現(xiàn)象，利用最小二乘法對檢測結果進行優(yōu)化，提高檢測精度。其次，利用仿真手段對方案的可行性進行驗證。通過設置仿真參數，在不同諧波頻次、晶閘管觸發(fā)角、脫諧度、不平衡度下的諧振接地系統(tǒng)進行仿真分析，測量對地電容，同時研究阻尼電阻短時間退出工作對中性點位移電壓的影響。最后，通過模擬實驗驗證了仿真結果的正確性，基于模擬實驗的結果，對晶閘管觸發(fā)角及中性點最小位移電壓的確定給出了指導性建議。
　　本文為系統(tǒng)