[发明专利]一种并联电容器监测系统及其方法

权利要求书

1.一种并联电容器监测系统，其特征在于，所述系统包括顺序相连的数据采集模块、并联电容器基本方程构造与计算模块、逻辑信息判断模块和结果输出模块；

所述数据采集模块用于采集并联三相电容器母线电压、三相电容器电流、等值三相阻抗值，并将采集的数据发送至并联电容器基本方程构造与计算模块；

所述并联电容器基本方程构造与计算模块用于构建考虑电容器运行、特征的并联电容器基本方程，利用支路参数对称轮换的方式求解平衡方程，并选取与初始电容值变化量最大的一组作为正解，将结果发送至逻辑信息判断模块；

所述逻辑信息判断模块用于比较三相计算电容值与额定值，结合并联电容器组状态检修试验规程规定，并引入外部故障判据，判断电容器是否故障；

所述结果输出模块用于输出判断结果并发出警报。

2.基于权利要求1所述并联电容器监测系统的监测方法，其特征在于，所述方法包括：

步骤1：采集数据

数据采集模块采集并联三相电容器母线电压、三相电容器电流、等值三相阻抗值；

步骤2：并联电容器基本方程构造与计算模块构建考虑电容器运行特征的并联电容器基本方程；

步骤3：求解步骤2中的基本方程

利用支路参数对称轮换的方式求解平衡方程，并选取与初始电容值变化量最大的一组作为正解；

步骤4：故障判断

逻辑信息判断模块根据并联电容器组状态检修试验规程规定，比较三相计算电容值与额定值，引入外部故障判据，判断电容器运行情况；

步骤5：输出结果

结果输出模块在判定并联电容器故障时发出警报。

3.根据权利要求2所述的监测方法，其特征在于，所述并联电容器基本方程为

式中，为母线电压，为中性点电压，为三相电容器电流，分别为包含并联电容器、线路阻抗、串联电抗器后的等效三相阻抗值。

4.根据权利要求2所述的监测方法，其特征在于，步骤3令任意两相参数轮换相等，包括：

步骤301：令得到解

式中，为包含并联电容器、线路阻抗、串联电抗器后的等效三相阻抗值；

步骤302：令得到解

步骤303：令得到解

步骤304：计算确定j组为三相阻抗正确计算结果；

其中，为单相阻抗初始值，和为在i＝A,B,C，j＝1,2,3的条件下依次替换的中间变量；

步骤305：计算三相电容值

式中，C_A为A相电容值，C_B为B相电容值，C_C为C相电容值，f为电力系统运行频率，L为已知的串联电抗器参数。

5.根据权利要求2所述的监测方法，其特征在于，所述步骤4中故障判断具体过程为

计算电容值C_k与额定值C₀，不满足0.95C₀＜C_k＜1.05C₀为条件1，在发生外部故障的情况下，至少有一相电压降至很低，当三相母线任一电压U_L＞0.85U_N为条件2，其中U_N为额定电压，同时当满足条件1、2则判断并联电容器发生故障，需进行检修。