[发明专利]一种并联电容器监测系统及其方法

说明书

本发明属于电力系统电容器保护技术领域，尤其涉及一种并联电容器监测系统及其方法。所述系统包括顺序相连的数据收集模块、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。所述方法包括构造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；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并输出结果；本发明能够正确告警故障相电容器，且不受初始参数偏差和外部故障影响，极大的提升了并联电容器运行的可靠性。

技术领域

本发明属于电力系统电容器保护技术领域，尤其涉及一种并联电容器监测系统及其方法。

背景技术

并联电容器作为无功电源，具有调节系统电压，改善电能质量的作用。近年来并联电容器组及其无功补偿装置在日常运行中经常出现电容器损坏的现象，电容器装置故障率偏高，并多次发生群爆、群伤故障,导致电网电压明显波动、有功和无功损耗增加、电容器的使用寿命降低、影响电网的安全运行。为了提高并联电容器运行可靠性，有必要对并联电容器的监测保护技术进行了深入研究。

现有的并联电容器的监测保护技术主要分为两类：一类是针对不同容量、电压等级，专门研究保护配置，该类方法保护配置完善，但保护设计与整定较为复杂，成本较高，需根据系统实际工况进行专门研究，这类方法更适用于高电压、大容量的并联电容器保护；另一类研究方法则借助于智能变电站的发展，实现并联电容器的监测功能，如相关学者提出了一种基于SCADA系统的在线监测系统，该方法从SCADA系统中获取母线电压和电容器电流数据，利用电压、电流数据实现电容值实时预警。

发明内容

为实现上述目的，本发明提出的技术方案是，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收集模块、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处理模块；

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。

一种并联电容器监测方法，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。

所述并联电容器基本方程具体表达式为：