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龙图腾网获悉华北电力大学(保定)申请的专利一种多分支水轮发电机定子接地故障有源消弧方法获国家发明授权专利权，本发明授权专利权由国家知识产权局授予，授权公告号为：CN120855240B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-12-09发布的发明授权授权公告中获悉：该发明授权的专利申请号/专利号为：202511343110.2，技术领域涉及：H02H9/08；该发明授权一种多分支水轮发电机定子接地故障有源消弧方法是由王义凯;黄海彬;乔健;杨家栋;孔黄涛;汤宸骁;刘元灏;欧洁;王声来;陈苗;王英阁;张火冰;郑海然设计研发完成，并于2025-09-19向国家知识产权局提交的专利申请。

本一种多分支水轮发电机定子接地故障有源消弧方法在说明书摘要公布了：本发明公开了一种多分支水轮发电机定子接地故障有源消弧方法，包括以下步骤：S1.利用发电机故障后中性点和机端电压，结合绕组连接顺序，构建双频故障电势的解析函数；S2.推导三次谐波故障电势实部和虚部间的线性约束关系；S3.依据线性约束关系，结合三次谐波各分支绕组电势表达式，构建故障求解的目标函数，求解基于三次谐波特征量的解集；S4.根据基波故障特征方程，构建基波差异系数多解筛选判据，获得双频故障电势的唯一解；S5.针对多分支水轮发电机，构建中性点双频电源注入量计算公式；利用筛选出的双频故障电势唯一解，正确调节中性点双频可控电源的注入量，将故障点电压抑制为0，实现消弧。本发明可实现多分支水轮发电机的可靠消弧。

本发明授权一种多分支水轮发电机定子接地故障有源消弧方法在权利要求书中公布了：1.一种多分支水轮发电机定子接地故障有源消弧方法，其特征在于：包括以下步骤： S1.利用发电机故障后中性点和机端电压，结合绕组连接顺序，在线计算出绕组匝电势幅值，构建双频故障电势的解析函数； S2. 在线计算三次谐波接地故障电流，结合故障特征方程，推导三次谐波故障电势实部和虚部间的线性约束关系； S3. 依据上述线性约束关系，结合三次谐波各分支绕组电势表达式，构建故障求解的目标函数；通过求解目标函数在各分支上的极小值，选取极小值中目标函数小于一定阈值的解，作为符合三次谐波特征量的解集； S4. 根据基波故障特征方程，构建基波差异系数多解筛选判据；通过将上述解集中的多解及对应参数，分别代入该判据，计算对应的基波差异系数，并选择差异系数最小的解作为正确的故障位置，获得双频故障电势的唯一解； 所述步骤S4具体为： 基波接地故障电流If1的表达式为： 其中，If1为基波接地故障电流；ΔUn1为故障前后发电机中性点基波电压的变化量；ω为角频率；为发电机定子绕组对地电容的总和；Rn为发电机中性点经变压器接地短路阻抗归算到一次侧的等效电阻值；Xk为中性点经变压器接地短路阻抗归算到一次侧的等效电抗值；j为虚数单位； 基波故障电势的表达式为： 其中，Un1为发电机故障后中性点的基波电压；Rg为接地过渡电阻； 联立上述两式，得到基波差异系数多解筛选判据dh： 将上述多解及对应的基波故障电势E1α和接地过渡电阻Rg，分别代入该判据，计算对应的基波差异系数，选择差异系数最小的解作为正确的故障位置，筛选出双频故障电势的唯一解； S5. 针对多分支水轮发电机，基于降压消弧原理，构建中性点双频电源注入量计算公式；利用筛选出的双频故障电势唯一解，正确调节中性点双频可控电源的注入量，将故障点电压抑制为0，实现消弧； 所述步骤S5中中性点双频电源注入量计算公式具体为： 其中，Ii1为中性点基波注入量；Ii3为中性点三次谐波注入量；m为每相分支数；为每分支绕组匝数；为单匝线圈对地等效电容；Ct为发电机机端直联系统对地电容；为A相第j分支前i匝线圈三次谐波电势；E3α为三次谐波故障电势；EA3为三次谐波A相绕组相电势。

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