[发明专利]一种电容器组支路阻抗的实时获取方法及监控方法

说明书

本发明提供一种电容器组支路阻抗的实时获取及监控方法，该实时获取方法通过采集电容器组的电容器和电抗器的端电压，电容器和电抗器的端电压通过模拟器采样模块转换为数字信号，利用傅里叶变换算法剥离电容器组的电容器和电抗器的端电压得到基频电压，采集该基频电压下的电抗器的线圈电感值和电容器的电容值，基于电抗器的线圈电感值、电容器的电容值以及基频电压得到电容器组支路实时阻抗表征值，根据获取到的电容器组支路实时阻抗表征值可对电容器组进行监控，该方法具有电压等级和接线方式适应性强，无惧电容器组对称故障以及保护范围广的优势特点。

技术领域

本发明涉及电气领域，特别涉及一种电容器组支路阻抗的实时获取及监控方法。

背景技术

并联电容器，主要是用于补偿电力系统感性负荷的无功功率，其可被预设在变电站用于提高功率因素，改善电压质量，降低线路损耗。在实际应用中，为了限制电容器合闸涌流、抑制电网谐波，并联电容器需串联不同电抗率的电抗器使用，以形成并联电容器装置。并联电容器装置在运行过程中会受到各种因素的影响而发生故障。

现有并联电容器装置的器件级主保护形式主要有开口三角电压保护、相电压差动保护、桥式差电流保护、中性点不平衡电流保护这四种形式，但是这四种主保护形式均存在电压等级和接线方式适应性不强、对称故障不反应、保护范围狭窄等缺陷。

现有专利CN103344853A提供一种自振频率判断并联电容器装置故障的方法，该方案根据LC串联支路的自振频率变化分析得到电容器元件的损坏个数及影响程度，其针对性解决的是实时检测少量电容元件损坏引起的故障，但是该专利所涉及的算法中未单独剥离基波电压，而是采用电压有效值进行计算。由于不同频率下电容器和电抗器的电抗变化趋势是不同的，所以，在谐波环境下，不可能取得有效的判据来判断并联电容器装置的故障状态；另外，由于并联电容器具有不允许电压突变的特性，而串联电抗器不具备该特性，且电源电压波动实时存在，故现有专利CN103344853A，未考虑电源电压波动对采样算法的影响，故也不可能取得预期效果。

发明内容

本发明的目的在于提供一种电容器组支路阻抗的实时获取及监控方法，该方法具有电压等级和接线方式适应性强，无惧电容器组对称故障以及保护范围广的优势特点。

为实现以上目的，本技术方案提供一种电容器组支路阻抗的实时获取方法，包括以下步骤：实时获取方法通过采集电容器组的电容器和电抗器的端电压，电容器和电抗器的端电压通过模拟器采样模块转换为数字信号，利用傅里叶变换算法剥离电容器组的电容器和电抗器的端电压得到基频电压，采集该基频电压下的电抗器的线圈电感值和电容器的电容值，基于电抗器的线圈电感值、电容器的电容值以及基频电压得到电容器组支路实时阻抗表征值。

在一些实施例中，当电源电压波动时，采集10个基频周期的基频电压数据，去掉最大和最小各三组数据，剩下四组的平均值参与计算。

另外，本方案还提供一种电容器组支路阻抗的实时监控方法，包括以下步骤：

得到初始状态下的γ₀，电容器电容值偏离报警定值γ₁,串联电抗器闸件或层间短路保护跳闸定值γ₂,放电线圈故障保护跳闸定值γ₃,电容器单元元件击穿保护跳闸定值γ₄，得到系列比对值；

根据其上的方法步骤获取实时电容器组支路阻抗γ；

比对实时电容器组支路阻抗γ和系列比对值，监控电容器组的实时状态。

在一些具体实施例中，对电容器组的各类实时状态发出对应的保护指令。

相较现有技术，本技术方案具有以下的特点和有益效果：

1.实时获取电容器组对外阻抗以及监控对外阻抗的变化，从电容器组发生故障事故的根本入手来监控电容器组，具有极高的灵敏性和选择性，且不受任何系统因素的干扰，逐相监控保护，无惧任何形式的电容器组对称故障。