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【精彩论文】计及配电线路参数影响的有源消弧算法分析与改进
观点凝练
摘要：考虑到配电网馈线自身阻抗及三相耦合作用的影响，对基于有源逆变器的单相接地故障全补偿零残流消弧算法进行了深入分析，并提出了改进思路。推导了全补偿故障消弧时有源逆变器的等效注入电流公式，表明有源消弧注入电流是由故障相电压和短路点的零序输入阻抗唯一确定。分析了有源电流和有源电压消弧算法，提出需利用消弧线圈电流折算、故障过渡电阻测量、单相接地故障区段定位等方法优化有源电流消弧算法；可通过监测负载电流和定位单相接地故障位置来优化有源电压消弧算法。研究结果对配电网单相接地故障有源消弧方法的改进提供了重要的理论依据。
结论：计及配电线路自身参数影响，本文深入分析了有源电流和有源电压消弧算法，推导了有源逆变器注入电流理论值，在此基础上，给出了典型有源电流消弧算法和电压消弧算法的理论误差及其改进思路，主要结论为：（1）要保证全补偿零残流消弧，有源逆变器等效注入电流由故障相电压和短路点的零序输入阻抗唯一确定。忽略故障点正序和负序输入阻抗是合理的，由其引起的序网络阻抗误差一般小于0.05%；（2）根据监测到的故障馈线零序电流确定有源电流补偿方法中的注入电流的方法，误差最大可达到应补偿电流的2.3倍。建议进行故障选线和故障选相，根据故障馈线的故障相电流监测值确定补偿注入电流；或根据区段定位结果减少基于零序电流监测值的补偿注入电流误差；（3）根据配电网对地电容电流与单相接地故障时流经消弧线圈电流之差确定有源电流消弧算法中的补偿注入电流存在误差，应根据单相接地故障时的中性点电压与故障相在故障前的电压的比值，对流经消弧线圈的电流进行折算，消除其理论误差；（4）受故障馈线在故障点至母线区间段自身阻抗的影响，电压消弧法中母线处故障相电压的控制目标为0~0.5 kV。可通过监测负载电流和定位单相接地故障位置来确定母线处故障相残余电压控制目标，以达到最佳消弧效果。
引文信息
朱占春, 闻生学, 唐金锐, 等. 计及配电线路参数影响的有源消弧算法分析与改进[J]. 中国电力, 2021, 54(3): 149-158.ZHU Zhanchun, WEN Shengxue, TANG Jinrui, et al. Analysis and improvement of active arc suppression algorithm considering effect of distribution line parameters[J]. Electric Power, 2021, 54(3): 149-158.往期回顾
审核：方彤
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