[發明專利]一種并聯電容器監測系統及其方法

有效

• 申請號: 201610968124.8
• 申請日: 2016-10-31
• 公開（公告）號: CN107037279B
• 公開（公告）日: 2019-11-12
• 發明（設計）人: 王增平;林一峰;馬靜;王桐;孫呂祎
• 申請（專利權）人: 華北電力大學
• 主分類號: G01R31/00
• 分類號: G01R31/00
• 代理公司: 北京眾合誠成知識產權代理有限公司 11246
• 代理人: 陳波

1.一種并聯電容器監測系統，其特征在于，所述系統包括順序相連的數據采集模塊、并聯電容器基本方程構造與計算模塊、邏輯信息判斷模塊和結果輸出模塊；

所述數據采集模塊用于采集并聯三相電容器母線電壓、三相電容器電流、等值三相阻抗值，并將采集的數據發送至并聯電容器基本方程構造與計算模塊；

所述并聯電容器基本方程構造與計算模塊用于構建考慮電容器運行、特征的并聯電容器基本方程，利用支路參數對稱輪換的方式求解平衡方程，并選取與初始電容值變化量最大的一組作為正解，將結果發送至邏輯信息判斷模塊；

所述邏輯信息判斷模塊用于比較三相計算電容值與額定值，結合并聯電容器組狀態檢修試驗規程規定，并引入外部故障判據，判斷電容器是否故障；

所述結果輸出模塊用于輸出判斷結果并發出警報。

2.基于權利要求1所述并聯電容器監測系統的監測方法，其特征在于，所述方法包括：

步驟1：采集數據

數據采集模塊采集并聯三相電容器母線電壓、三相電容器電流、等值三相阻抗值；

步驟2：并聯電容器基本方程構造與計算模塊構建考慮電容器運行特征的并聯電容器基本方程；

步驟3：求解步驟2中的基本方程

利用支路參數對稱輪換的方式求解平衡方程，并選取與初始電容值變化量最大的一組作為正解；

步驟4：故障判斷

邏輯信息判斷模塊根據并聯電容器組狀態檢修試驗規程規定，比較三相計算電容值與額定值，引入外部故障判據，判斷電容器運行情況；

步驟5：輸出結果

結果輸出模塊在判定并聯電容器故障時發出警報。

3.根據權利要求2所述的監測方法，其特征在于，所述并聯電容器基本方程為

式中，為母線電壓，為中性點電壓，為三相電容器電流，分別為包含并聯電容器、線路阻抗、串聯電抗器后的等效三相阻抗值。

4.根據權利要求2所述的監測方法，其特征在于，步驟3令任意兩相參數輪換相等，包括：

步驟301：令得到解

式中，為包含并聯電容器、線路阻抗、串聯電抗器后的等效三相阻抗值；

步驟302：令得到解

步驟303：令得到解

步驟304：計算確定j組為三相阻抗正確計算結果；

其中，為單相阻抗初始值，和為在i＝A,B,C，j＝1,2,3的條件下依次替換的中間變量；

步驟305：計算三相電容值

式中，C_A為A相電容值，C_B為B相電容值，C_C為C相電容值，f為電力系統運行頻率，L為已知的串聯電抗器參數。

5.根據權利要求2所述的監測方法，其特征在于，所述步驟4中故障判斷具體過程為

計算電容值C_k與額定值C₀，不滿足0.95C₀＜C_k＜1.05C₀為條件1，在發生外部故障的情況下，至少有一相電壓降至很低，當三相母線任一電壓U_L＞0.85U_N為條件2，其中U_N為額定電壓，同時當滿足條件1、2則判斷并聯電容器發生故障，需進行檢修。