[發(fā)明專利]基于全壽命周期管理的并聯(lián)電容器在線安全運(yùn)行預(yù)警方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201810732777.5
• 申請(qǐng)日: 2018-07-05
• 公開（公告）號(hào): CN108964029B
• 公開（公告）日: 2020-12-25
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 劉衛(wèi)校;劉軍成;李從林;關(guān)建剛;王明文;布天文;黃曉勇;楚文斌
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 國(guó)家電網(wǎng)有限公司;國(guó)網(wǎng)陜西省電力公司商洛供電公司;西安博宇電氣有限公司
• 主分類號(hào): H02J3/00
• 分類號(hào): H02J3/00;G01R31/00
• 代理公司: 西安通大專利代理有限責(zé)任公司 61200
• 代理人: 徐文權(quán)

本發(fā)明公開了一種基于全壽命周期管理的并聯(lián)電容器在線安全運(yùn)行預(yù)警方法，包括以下步驟：1)對(duì)電容器所處電能質(zhì)量電磁環(huán)境進(jìn)行在線監(jiān)測(cè)，獲取穩(wěn)態(tài)電能質(zhì)量及暫態(tài)電能質(zhì)量；2)根據(jù)步驟1)獲取的穩(wěn)態(tài)電能質(zhì)量及暫態(tài)電能質(zhì)量構(gòu)建電容器電壓暫升預(yù)警模型、電容器電壓峰值模型及電容器容量模型；3)根據(jù)電容器電壓暫升預(yù)警模型、電容器電壓峰值模型及電容器容量模型分別對(duì)并聯(lián)電容器進(jìn)行在線安全運(yùn)行預(yù)警，該方法能夠?qū)Σ⒙?lián)電容器安全運(yùn)行進(jìn)行在線預(yù)警。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種并聯(lián)電容器在線安全運(yùn)行預(yù)警方法，涉及一種基于全壽命周期管理的并聯(lián)電容器在線安全運(yùn)行預(yù)警方法。

背景技術(shù)

電力供用電系統(tǒng)是一個(gè)復(fù)雜的電磁環(huán)境，所有電器設(shè)備運(yùn)行在這樣一種電能質(zhì)量環(huán)境下，若電能質(zhì)量環(huán)境超出了電氣設(shè)備的承載能力，就可能對(duì)電氣設(shè)備產(chǎn)生危害，當(dāng)這些危害累積到一定程度，電氣設(shè)備就可能損壞。反過來，電器設(shè)備在潛在風(fēng)險(xiǎn)下運(yùn)行也會(huì)影響其電能質(zhì)量環(huán)境的變化發(fā)展。因此，基于設(shè)計(jì)階段電氣設(shè)備承載電能質(zhì)量環(huán)境的約束，從資產(chǎn)全壽命周期管理的角度對(duì)電氣設(shè)備運(yùn)行進(jìn)行全程預(yù)警，是保證電氣設(shè)備安全可靠運(yùn)行的必要手段。

所謂基于資產(chǎn)全壽命周期管理，即從電容器設(shè)計(jì)階段的電氣約束出發(fā)，從電容器安裝運(yùn)行開始，結(jié)合其串聯(lián)電抗及電網(wǎng)背景參數(shù)建立數(shù)學(xué)模型，并實(shí)現(xiàn)潛在的事故隱患預(yù)警，為并聯(lián)電容器精準(zhǔn)運(yùn)維及狀態(tài)檢修提供依據(jù)，及早發(fā)現(xiàn)和消除安全隱患,避免事故的發(fā)生，降低運(yùn)維檢修成本，有效延長(zhǎng)服役壽命，實(shí)現(xiàn)并聯(lián)電容器資產(chǎn)管理安全、效能、成本綜合最優(yōu)的目標(biāo)。

通過檢測(cè)電容器故障所激發(fā)的局放超聲波信號(hào)，判斷出故障類型、故障強(qiáng)度、故障演化趨勢(shì)，實(shí)現(xiàn)了對(duì)電容器故障的自動(dòng)預(yù)警，然而該方法需要安裝局放傳感器、溫度傳感器等外部設(shè)備，另外，該方法依據(jù)實(shí)驗(yàn)室局放波形進(jìn)行預(yù)警判斷，可靠性差。

通過電能質(zhì)量檢測(cè)數(shù)據(jù)計(jì)算各相的電容量，并采取數(shù)據(jù)挖掘的方法對(duì)電容量的發(fā)展進(jìn)行預(yù)測(cè)，并基于標(biāo)準(zhǔn)DL/T 840-2003《高壓并聯(lián)電容器使用技術(shù)條件》的規(guī)定：電容器組實(shí)測(cè)總電容量與各電容器額定電容值綜合之差不超過5％的要求進(jìn)行預(yù)警，然而該方法仍沒有考慮各類電磁擾動(dòng)對(duì)電容器運(yùn)行的影響，因此不能準(zhǔn)確實(shí)現(xiàn)對(duì)電容器的安全運(yùn)行進(jìn)行預(yù)警。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于克服上述現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)，提供了一種基于全壽命周期管理的并聯(lián)電容器在線安全運(yùn)行預(yù)警方法，該方法能夠?qū)Σ⒙?lián)電容器安全運(yùn)行進(jìn)行在線預(yù)警。

為達(dá)到上述目的，本發(fā)明所述的基于全壽命周期管理的并聯(lián)電容器在線安全運(yùn)行預(yù)警方法包括以下步驟：

1)對(duì)電容器所處電能質(zhì)量電磁環(huán)境進(jìn)行在線監(jiān)測(cè)，獲取穩(wěn)態(tài)電能質(zhì)量及暫態(tài)電能質(zhì)量；

2)根據(jù)步驟1)獲取的穩(wěn)態(tài)電能質(zhì)量及暫態(tài)電能質(zhì)量構(gòu)建電容器電壓暫升預(yù)警模型、電容器電壓峰值模型及電容器容量模型；

3)根據(jù)電容器電壓暫升預(yù)警模型、電容器電壓峰值模型及電容器容量模型分別對(duì)并聯(lián)電容器進(jìn)行在線安全運(yùn)行預(yù)警。

根據(jù)電容器電壓暫升預(yù)警模型對(duì)并聯(lián)電容器在線安全運(yùn)行預(yù)警的具體操作為：

當(dāng)電容器在壽命周期內(nèi)高于1.15倍額定電壓的暫升頻率超過200次，則進(jìn)行警報(bào)。

電容器電壓峰值模型為：

其中，V_peak為電容器的電壓峰值，V_c1為電容器的基波電壓，V_cn為電容器的第n次諧波電壓，E₁為電容器的電源開路基波電壓，E_n為n次電源背景諧波電壓含有率，Y₁為電力系統(tǒng)中補(bǔ)償電容與電源開路阻抗共同作用的基波導(dǎo)納，Y_n為電力系統(tǒng)中補(bǔ)償電容與電源開路阻抗共同作用的n次諧波導(dǎo)納，ω為電網(wǎng)的實(shí)測(cè)角頻率，C為電容器的電容值。