[发明专利]基于录波数据反演的串联电抗器运行状态在线监测方法及系统

说明书

本发明公开了基于录波数据反演的串联电抗器运行状态在线监测方法及系统，本发明的方法包括：采集现场的三相电压数据与三相电流数据，对三相电压数据与三相电流数据进行降噪处理；基于时变电感模型，根据现场的接线图，建立三相串抗支路的数学模型；基于谱方法的反演算法，根据经降噪处理的三相电压数据和三相电流数据以及正常工况下的并联电容器参数及串联电抗器参数，利用所述三相串抗支路的数学模型求解各相的串抗电感值；利用求得的各相的串抗电感值与正常状态下各相的串抗电感值判断串抗是否发生故障。本发明不需要加装额外的传感器，可靠性高，成本低，抗干扰能力强，具有良好的应用前景。

技术领域

本发明涉及电抗器领域，尤其涉及一种基于录波数据反演的串联电抗器运行状态在线监测方法及系统。

背景技术

干式空心电抗器虽然是电力系统中重要的一次设备，但运行维护处于粗放式初级阶段，状态检修缺乏精确状态检测数据支撑。通常，干式空心电抗器发现明显缺陷时即是使用寿命终结之时，甚至在运行过程中烧毁并引起延伸灾害。持续运行后的干式空心电抗器其故障概率逐年上升，给整个电力系统的安全生产带来了重大隐患。

目前的电抗器在线监测方法主要有：无线测温法、光纤测温法、不平衡磁通测量法、烟感检测法和探测线圈检测法。在实际运行中这些监测方法都存在抗干扰能力差、可靠性低、检测能力弱等缺点，不能准确的对电抗器的运行状态做出评估，不能及时的对故障电抗器做出预警。因此为避免事故的发生，就需要一种可靠性高、抗干扰能力强的电抗器在线监测方法，对电抗器的运行状态信息准确做出预警。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于录波数据反演的串联电抗器运行状态在线监测方法及系统，以解决目前串联电抗器(以下简称串抗)无保护，不能及时的切除出现故障的串联电抗器，导致事故扩大，影响电网安全运行的问题，同时本发明可靠性高、抗干扰能力强，能够对电抗器的运行状态信息准确做出预警。

为达到上述目的，本发明采用如下技术方案：

基于录波数据反演的串联电抗器运行状态在线监测方法，包括如下过程：

采集现场的三相电压数据与三相电流数据，对三相电压数据与三相电流数据进行降噪处理；

基于时变电感模型，根据现场的接线图，建立三相串抗支路的数学模型；

基于谱方法的反演算法，根据经降噪处理的三相电压数据和三相电流数据以及正常工况下的并联电容器参数及串联电抗器参数，利用所述三相串抗支路的数学模型求解各相的串抗电感值；

利用求得的各相的串抗电感值与正常状态下各相的串抗电感值判断串抗是否发生故障。

优选的，将采集现场的三相电压数据与三相电流数据，基于经验小波变换的去噪算法，对三相电压数据与三相电流数据进行降噪处理。

优选的，基于经验小波变换的去噪算法对三相电压数据与三相电流数据进行降噪处理时，所选取的小波基函数为sym8，分解尺度选为4。

优选的，所述三相串抗支路的数学模型如下：

式中，x代表相，L_x′为随着时间变化的x相的串联电抗器参数；t为时间，i_x为x相的电流，R为三相串抗支路等效电阻，C为正常工况下的并联电容器参数，u_x为x相的电压，u₀为中性点电压。

优选的，求解各相的串抗电感值的过程包括：

在每相的待求串抗电感的待求区间取n+1个点x₀…x_n，设电感在对应点的值为y₀…y_n；