CN102928693B - 一种并联电力电容器投切过程监测系统及监测方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种并联电力电容器投切过程监测系统及监测方法，由电能质量监测终端、数据存储单元和电容器投切过程监测模块组成；电能质量监测终端用以实现稳态电能质量数据和暂态电能质量数据的采集；数据存储单元用于将电能质量监测终端所上传的数据进行存储；电容器投切过程监测模块用以实现对数据的分析，其主要技术内容包括：无功/电压/功率因数变化量统计、无功/电压/功率因数趋势分析、暂态事件图形分析、电容器投切次数统计、谐波阻抗计算。

Description

一种并联电力电容器投切过程监测系统及监测方法
技术领域
本发明涉及一种并联电力电容器的运行监测系统及监测方法，特别涉及并联电力电容器的投切过程监测系统及监测方法技术领域。
背景技术
并联电力电容器是电力系统中重要的无功补偿设备。并联电力电容器对提高电网功率因数和改善电网电压质量具有重要作用。电容器的投入或切除，即电容器投切，是电力系统中最常见的电力设备运行操作之一。投入并联电容器，可以补偿系统无功功率，提高母线电压和功率因数；反之，切除并联电容器，可以降低母线电压和功率因数。
目前，在电容器运行监测研究领域，关于电容器运行状态、局部放电监测等内容已经较多研究，而在电容器投切过程监测方面还鲜有报道。然而，并联电力电容器的投切瞬变是电能质量事件中仅次于电压暂降的，第二常见的电能质量事件，因此开展电容器投切过程监测，对于开展电容器相关问题研究具有重要意义。
发明内容
本发明要解决的技术问题是：提出一种并联并联电力电容器投切过程监测系统，以满足对电容器投切过程的监测和分析需求。
本发明要解决的是通过如下技术方案来实现的。
一种并联电力电容器投切过程监测系统，其特征在于,由电能质量监测终端、数据存储单元和电容器投切过程监测模块依序连接组成；其中:
数据存储单元分别包括稳态电能质量数据模块、暂态电能质量数据模块；电容器投切过程监测模块分别包括无功/电压/功率因数变化量统计模块、无功/电压/功率因数趋势查询模块、暂态事件记录与查询模块、电容器投切次数统计模块、谐波阻抗计算模块。
本发明电能质量监测终端在计算前后两次数据采集得到的电流有效值，以其变化率超过80%为触发条件，记录由电容器投切引起的暂态事件；
依据所采集的稳态电能质量数据，并关联电容器投切时刻，分析每一次电容器投入或切除前后的三相无功功率、母线电压、功率因数的变化，并进行变化量的统计分析；
无功/电压/功率因数趋势分析是依据所采集的稳态电能质量数据，并关联电容器投切时刻，将每一次电容器投入与切除所引起的三相无功功率、母线电压、功率因数的变化，以“时间-数值”的二维图形方式显示其变化趋势；
谐波阻抗计算是通过对电容器投切前和投切后的暂态电能质量数据分析，实现谐波阻抗的计算，步骤如下：
步骤一：获取电容器投切前和投切后的暂态电能质量数据；
步骤二：对电容器投切前的暂态电能质量数据做傅立叶变换，得到谐波电压值V1和谐波电流值I1；
步骤三：对电容器投切后的暂态电能质量数据做傅立叶变换，得到谐波电压值V2和谐波电流值I2；
步骤四：依据公式计算电容器所在母线处的谐波阻抗值Zs。
此外，暂态事件图形分析是以图形方式展示电容器投切暂态事件，并显示暂态事件的开始时间、持续时间及事件类型信息。
电容器投切次数查询是通过统计由电容器投切引起的暂态事件个数，即为电容器的投切次数。
本发明的有益效果是：通过本发明所提出的“并联电力电容器投切过程监测系统与监测方法”，可实现对并联电容器投切的全过程监测，监测内容包括：电容器投切的次数统计、电容器投切所引起的三相电压/无功/功率因数变化、电容器投切的暂态过程、电容器投切时的系统谐波阻抗情况等；所提监测系统及监测方法达到了工程实用水平，为开展电容器投切对电网的影响、电容器故障分析以及谐波阻抗计算等相关问题研究提供了实测依据。
下面结合附图对本发明的内容作进一步详细说明。
附图说明
图1是本发明的系统框架图；
图2是本发明的投切过程监测实施例示意图。
具体实施方式
如图1所示为本发明的系统框架图。电容器投切过程监测系统由电能质量监测终端、数据存储单元和电容器投切过程监测模块组成。
如图2所示为本发明的投切过程监测技术方案示意图。本发明所提电容器投切过程监测系统的主要由电能质量监测终端、数据采集模块和电容器投切过程监测模块组成。
从电容器投切暂态数据中提取发生时间，并与稳态电能质量数据进行关联，可将稳态数据划分为投切前稳态数据和投切后稳态数据，通过对这两类数据的分析，可得到电压、无功功率、功率因数的变化量对比分析，通过调用相关图形显示控件，可以进行稳态趋势分析。
通过对电容器投切事件数的统计，可得到电容器的投切次数。
从数据库中提取电容器投切暂态数据，通过调用相关图形显示控件，可以进行暂态事件图形分析，并显示暂态事件的开始时间、持续时间以及事件类型信息。
通过对电容器投切前和投切后的暂态电能质量数据分析，可进行谐波阻抗的计算，步骤如下：
第一步：获取电容器投切前和投切后的暂态电能质量数据；
第二步：对电容器投切前的暂态电能质量数据做傅立叶变换，得到谐波电压值V1和谐波电流值I1；
第三步：对电容器投切后的暂态电能质量数据做傅立叶变换，得到谐波电压值V2和谐波电流值I2；
第四步：依据公式计算电容器所在母线处的谐波阻抗值Zs。

Claims (1)

1.一种并联电力电容器投切过程监测系统，其特征在于,由电能质量监测终端、数据存储单元和电容器投切过程监测模块依序连接组成；其中:
数据存储单元分别包括稳态电能质量数据模块和暂态电能质量数据模块；电容器投切过程监测模块分别包括无功/电压/功率因数变化量统计模块、无功/电压/功率因数趋势查询模块、暂态事件记录与查询模块、电容器投切次数统计模块和谐波阻抗计算模块；
具体为，电能质量监测终端在计算前后两次数据采集得到的电流有效值，以其变化率超过80％为触发条件，记录由电容器投切引起的暂态事件；
依据所采集的稳态电能质量数据，并关联电容器投切时刻，分析每一次电容器投入及切除前后的三相无功功率、母线电压和功率因数的变化，并进行变化量的统计分析；
无功/电压/功率因数趋势分析是依据所采集的稳态电能质量数据，并关联电容器投切时刻，将每一次电容器投入及切除所引起的三相无功功率、母线电压和功率因数的变化，以“时间-数值”的二维图形方式显示其变化趋势；
谐波阻抗计算是通过对电容器投切前和投切后的暂态电能质量数据分析，实现谐波阻抗的计算，步骤如下：
步骤一：获取电容器投切前和投切后的暂态电能质量数据；
步骤二：对电容器投切前的暂态电能质量数据做傅立叶变换，得到谐波电压值V1和谐波电流值I1；
步骤三：对电容器投切后的暂态电能质量数据做傅立叶变换，得到谐波电压值V2和谐波电流值I2；
步骤四：依据公式计算电容器所在母线处的谐波阻抗值Zs。
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