[發明專利]一種并聯電容器組的在線容限預警方法及裝置

有效

• 申請號: 201710167255.0
• 申請日: 2017-03-20
• 公開（公告）號: CN107085148B
• 公開（公告）日: 2019-08-30
• 發明（設計）人: 吳駿;劉軍成;諸軍;沈海平;馮遠
• 申請（專利權）人: 國網江蘇省電力公司無錫供電公司;西安博宇電氣有限公司
• 主分類號: G01R27/26
• 分類號: G01R27/26
• 代理公司: 北京派特恩知識產權代理有限公司 11270
• 代理人: 蔣雅潔;張穎玲

背景技術

本發明涉及電力電子技術領域，尤其涉及一種并聯電容器組的在線容限預警方法及裝置。

背景技術

包含并聯電容器組的電網無功功率補償裝置廣泛應用于電力系統中，該補償裝置的接入改變了電網的諧波阻抗特性，在未采取措施或措施不當的情況下，會發生諧振現象，使該補償裝置及其相連電網中鄰近電器設備遭受嚴重損傷甚至燒毀。

現有技術中對電容器運行的諧波諧振危害分析方法中，是在已知電容器連接點系統阻抗及背景諧波電壓的情況下，離線預測在該背景諧波下電容器接入電網是否會引起諧振，電容器運行是否超出容量范圍。其中，如圖1所示，電源開路電壓其中，E₁為基波電壓，為背景諧波；Z_sys為系統阻抗，且Z_sys＝R_sys+jX_sys；C為待接入的電容。

通過上述對諧波諧振危害進行分析，可以得出如下問題：因為諧波是實時變化的，現有的離線預警的方式并不能準確預測電容器接入電網是否會引起諧振；另外，只考慮單一電容器對諧波的影響，以上預測的結果不夠全面。然而，現有技術中并沒有考慮在電容以電容器組的形式接入電網時在線對諧波諧振危害進行分析的方案。

發明內容

有鑒于此，本發明實施例提供一種并聯電容器組的在線容限預警方法及裝置，以實現電網中并聯電容器組的在線容限預警，避免諧振危害的出現。

為達到上述目的，本發明實施例的技術方案是這樣實現的：

本發明實施例提供了一種并聯電容器組的在線容限預警方法，包括：

對所述并聯電容器組進行諧波監測；

根據諧波監測獲得的原始數據獲取諧波的實測電壓與實測電流；

根據所述實測電壓和所述實測電流獲取用于表征實測電壓與額定電壓比值的第一參數、用于表征實測電流與額定電流比值的第二參數；

根據所述第一參數、所述第二參數、已獲取的被檢測電容回路的串抗率獲取所述并聯電容器組的阻抗相關量和諧波電壓背景含有率的對應關系；

根據所述對應關系進行所述并聯電容器組的在線容限預警。

上述方案中，所述根據所述第一參數、所述第二參數、已獲取的被檢測電容回路的串抗率獲取所述并聯電容器組的阻抗相關量和諧波電壓背景含有率的對應關系，包括：

根據預先建立的所述并聯電容器組的數學分析模型

獲取所述并聯電容器組的阻抗相關量η和諧波電壓背景含有率a的對應關系；

其中，k為被檢測電容回路的串抗率，h為諧波次數，h1，h2……為需考慮的主要諧波次數，m為需考慮諧波頻譜個數，ku為第一參數，ki為第二參數。

上述方案中，所述并聯電容器組的阻抗相關量η與所述并聯電容器組的阻抗Z_CL的關系可表示為η_n＝γ_nδ_n，

其中，

Y_CL-i(n)為所述并聯電容器組的第i個補償支路n次諧波導納，i和n均為自然數，且i≥1，n≥1；

Y_CL-i(1)為所述并聯電容器組的第i個補償支路基波導納，

Y_CL(n)為所述并聯電容器組的所有補償支路n次諧波導納之和，

Y_CL(1)為所述并聯電容器組的所有補償支路基波導納之和。

上述方案中，所述根據預先建立的所述并聯電容器組的數學分析模型

獲取所述并聯電容器組的阻抗相關量η和諧波電壓背景含有率a的對應關系，包括：

根據所述ku、所述ki、所述已獲取的被檢測電容回路的串抗率k、諧波次數h、需考慮諧波頻譜個數m、需考慮的主要諧波次數h1，h2……以及所述數學分析模型確定阻抗相關量η和諧波電壓背景含有率a的對應關系曲線。

上述方案中，所述根據所述阻抗相關量η和所述諧波電壓背景含有率a的對應關系進行所述并聯電容器組的容限預警，包括：測量n次諧波相對應的諧波電壓背景含有率a_n和阻抗相關量η_n；

在所述對應關系曲線所在的坐標系中，由所述諧波電壓背景含有率a_n和所述阻抗相關量η_n所確定的點位于所述對應關系曲線的上方時，進行所述并聯電容器組的容限預警。

本發明實施例提供了一種并聯電容器組的在線容限預警裝置，所述裝置包括：

監測單元，用于對所述并聯電容器組進行諧波監測；