[发明专利]基于三相谐波的无功补偿电容器故障检测方法及系统

说明书

技术领域

本发明涉及电能质量分析领域，特别涉及一种基于三相谐波的无功补偿电容器故障检测方法以及一种基于三相谐波的无功补偿电容器故障检测系统。

背景技术

近十多年，随着我国社会经济的快速发展，电力系统也经历了快速建设的阶段。随着电力行业的迅速发展，电容装置安装投运容量迅速增长。据统计，全国电容装置总容量占容性补偿容量的98%，成为无功电力的主要电源，对于电力系统调相调压、安全稳定运行、改善电能质量和降损节能具有极其重要作用。并联电容补偿装置由于容量组合灵活、安装维护简便、投资省等原因而广泛应用于电力系统。国内电容器经历了由膜纸电容器阶段发展到全膜电容器的阶段。但新产品的投运，故障率反而有较大的上升，引起了用户及厂家的重视。如何降低电容器的故障率、提高电容器的可靠性，是目前对无功补偿电容器研究的重要课题之一。

对无功补偿电容器组进行故障检测，是分析和预防电容器故障的前提。目前，传统的无功补偿电容器故障检测方法，通常是离线进行的。然而，离线检测电容器在实际应用中往往存在以下缺陷：

一、供电公司所辖变电站电容器数量庞大，离线检测无法在电容器正常运行时对其进行有效的监测，也无法定位每组电容器容量变化过程趋势信息；

二、传统离线的检测方法是在电容器故障发展到一定程度导致电容器保护装置动作后，再获取电容器故障组信息，不能做到提前预判，更早、更及时地发现和防范事故的发生。

发明内容

基于此，有必要针对上述传统离线检测无法在电容器正常运行时进行监测以及无法提前发现和防范事故的问题，提供一种基于三相谐波的无功补偿电容器故障检测方法及系统。

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种基于三相谐波的无功补偿电容器故障检测方法，包括以下步骤：

对变电站并联电容器组进行三相谐波监测；

建立谐波影响下三相电容器组的谐波分析模型；

根据监测得到的谐波检测数据以及所述谐波分析模型计算各电容器组的电容量，并根据所述电容量确定各电容器组的电容量随时间变化曲线；

根据所述电容量随时间变化曲线判断无功补偿电容器是否发生故障。

一种基于三相谐波的无功补偿电容器故障检测系统，包括：

监测模块，用于对变电站并联电容器组进行三相谐波监测；

模型建立模块，用于建立谐波影响下三相电容器组的谐波分析模型；

曲线计算模块，用于根据监测得到的谐波检测数据以及所述谐波分析模型计算各电容器组的电容量，并根据所述电容量确定各电容器组的电容量随时间变化曲线；

故障判断模块，用于根据所述电容量随时间变化曲线判断无功补偿电容器是否发生故障。

由以上方案可以看出，本发明的基于三相谐波的无功补偿电容器故障检测方法及系统，具有如下优点：

一、本发明方案的数据基础是三相谐波的监测数据，不需要专门的电容器容量测量设备，能够最大化地节约投资成本；

二、本发明方案可以在系统运行时进行谐波监测，不影响系统的正常运行。通过对电容器组进行三相谐波监测，其监测结果能够满足实时性、完整性和精确性的要求；

三、本发明方案推广应用可以在不影响系统正常运行的前提下，对所有电容器组电容量进行有效监测，定位到每组电容器变化过程趋势信息；

四、本发明方案通过对电容器组的三相谐波监测，准确快速地确定电容器处于实际运行状态时的电容量变化情况，从而可以对电容器故障情况进行提前预判，及时发现和防范事故的发生，有效的保证了电容器组的安全可靠运行。

附图说明

图1为一种基于三相谐波的无功补偿电容器故障检测方法的流程示意图；

图2为对并联电容器谐波监测的简化示意图；

图3为并联电容器组的谐波分析模型图；

图4为某电容器组监测点三相谐波电压含量频谱图；

图5是某电容器组监测点三相谐波电流含量频谱图；

图6为一种基于三相谐波的无功补偿电容器故障检测系统的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图以及具体的实施例，对本发明的技术方案作进一步的描述。

参见图1所示，一种基于三相谐波的无功补偿电容器故障检测方法，包括以下步骤：

步骤S101，对变电站并联电容器组进行三相谐波监测，然后进入步骤S102。