配电网三相直挂式柔性消弧方法与样机实验研究

针对传统配电网接地故障消弧装置存在需要接地变压器以及难以实现接地故障电流全补偿等问题,提出一种基于级联H桥拓扑结构的三相直挂式柔性消弧方法,并研制了消弧装置样机。该消弧装置样机可直接挂接在母线上,通过控制级联H桥变流器向母线注入电流,实现单相接地故障电流的全补偿。在分析三相直挂式柔性消弧原理的基础上,介绍了基于ARM单片机的主、子模块控制器的硬件结构和通信系统的构成,并设计了消弧装置样机的PID控制算法和以伏秒误差最小为原则的改进分布式换流调制策略。利用配电网物理仿真系统对消弧装置样机测试,实验结果表明所设计的三相直挂式柔性消弧装置样机能有效抑制接地故障电流,验证了消弧装置样机的原理及设计方案的可行性。