[发明专利]一种并联电容器在线状态监控系统

权利要求书

1.一种并联电容器在线状态监控系统，包括电压互感器、电流互感器、矢量网络分析仪、系统主机和远端监控模块，其特征在于包括以下步骤：

a)电压互感器和电流互感器分别连接于待测并联电容器，利用矢量网络分析仪分别提取电压互感器和电流互感器在50HZ-10KHZ频率的传输参数，分别记为电压补偿因子P1、电流补偿因子Q1；

b)系统主机获取电压互感器输出的电压U1和电流互感器输出的电流I1，测量频点数均为N，则待测并联电容器的电压U为：

U＝U1*P1 (1)

电流I为：

I＝I1*Q1 (2)；

c)采用最小二乘求解待测并联电容器的测量电容C、电感L、电阻R；

d)将并联电容器的测量电容C与额定电容C0进行运算，当或时，系统主机发出并联电容器故障警报，并将警报传输至远端监控模块；

e)利用傅立叶变换分析待测并联电容器的电压U、电流I，分别得到待测并联电容器的电压谐波、电流谐波。

2.如权利要求1所述的一种并联电容器在线状态监控系统，其特征在于：所述步骤c)定义待测并联电容器的电路参数：测量电容C、电感L、电阻R，则其阻抗Z为：

式中，j为虚数单位，f为频率；

由式(3)可得：

令f²＝x₁，f^-2＝x_-1，式(4)可表示为：

式中，x^T＝[x_-1，x₁]，Z＝[R，L，C]，根据测量频点数N，得到N组数据(x_-1n，x_1n，y_n)；

给定一组初始值，记为Z⁽⁰⁾，即：

Z⁽⁰⁾＝[R⁽⁰⁾,L⁽⁰⁾,C⁽⁰⁾] (6)

将在Z⁽⁰⁾处按泰勒级数展开，并略去二次及二次以上的项，可得：

式中，Z＝[R，L，C]，使用线性函数的最小二乘求解：

式中，d≥0称为阻尼因子；

令Q分别对R，L，C的一阶偏导数等于零，使Q值达到最小，得：

式中

求解式(10)，并不断重复迭代上述过程得到并联电容器的电容C、电感L、电阻R：