[发明专利]柔性直流穿墙套管监控装置、监测方法及故障判断方法

权利要求书

1.一种柔性直流穿墙套管谐波电压及电容量监测方法，用于柔性直流穿墙套管监控装置，所述柔性直流穿墙套管监控装置包括电流互感器CT，所述电流互感器CT的一次侧用于接入所述柔性直流穿墙套管的套管主电容CTH，所述电流互感器CT的二次侧并联有末屏对地电容CTL、监测电容C1、监测电容C2、监测电容C3、放电电阻R1以及压敏保护电阻R2，所述末屏对地电容CTL单独接地，所述监测电容C1、监测电容C2、监测电容C3、放电电阻R1以及压敏保护电阻R2共地，其特征在于，包括以下步骤：

建立所述柔性直流穿墙套管的对地电压解析式；

获取所述监测电容C1、所述监测电容C2和所述监测电容C3的电容量，并设置所述监测电容C1、所述监测电容C2和所述监测电容C3并联后的电容量为总电容C，所述总电容C的电容量至少十倍于所述柔性直流穿墙套管的套管主电容CTH和所述末屏对地电容CTL的电容量，并计算出三相末屏电压表达式；

联立所述对地电压解析式和所述三相末屏电压表达式，得到三相谐波电压比例表达式；

根据初始套管电容量测试数据计算得到末屏电压和三相谐波电压的比例关系表达式；

当所述柔性直流穿墙套管电容量正常时，根据实时监测到的末屏对地电容CTL的电容值，通过所述比例关系表达式计算得到三相系统谐波电压表达式，将所述三相系统谐波电压表达式转换为各相电压关系表达式；

根据所述柔性直流穿墙套管的监测取样时刻，以及所述三相系统谐波电压表达式，计算得到故障后的三相柔性直流穿墙套管的电容量。

2.如权利要求1所述的柔性直流穿墙套管谐波电压及电容量监测方法，其特征在 于，所述对地电压解析式为：

γ_h＝hγ_vx

其中，U_dc为直流分量，U_ac为总交流谐波分量，k为任意正整数，N为任意正整数，h为谐波次数，γ_vx为任一相调制波的初相位，x＝A/B/C，s为第一个1/4周期内电平跃变的总次数，θ_i为第i次电平跃变所对应的电角度。

3.如权利要求2所述的柔性直流穿墙套管谐波电压及电容量监测方法，其特征在于，所述三相末屏电压表达式为：

其中，C_TH为套管主电容CTH的电容量，C_TL为末屏对地电容的电容量，C为总电容C的电容量。

4.如权利要求3所述的柔性直流穿墙套管谐波电压及电容量监测方法，其特征在于，所述三相谐波电压比例表达式为：

其中，U`<sub>mo</sub>为当前末屏电压，U`_ac为当前总交流谐波分量。

5.如权利要求4所述的柔性直流穿墙套管谐波电压及电容量监测方法，其特征在于，所述比例关系表达式为：

其中，kx为X相的末屏电压和X相谐波电压的比例关系，C_THx为X相套管的电容量。

6.如权利要求5所述的柔性直流穿墙套管谐波电压及电容量监测方法，其特征在于，所述三相系统谐波电压表达式为：

U_acx(t_n)＝U_mox(t_n)/kx

其中，t_n为柔性直流穿墙套管电容量正常时的监测取样时刻，n＝1、2、3....；U_mox为X相的实时末屏电压。