CN103199548B - 电容器分组配平系统及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种电容器分组配平系统及方法，所述系统包括：用于获取待分组配平的多个电容器中各电容器电容量的电容量获取模块；用于对电容量进行排序，使排序后的顺序为预设顺序的排序模块；用于基于预设组数，利用蛇形算法对排序后的各电容量进行分组，进而实现对电容器分组的分组模块；用于依据分组结果计算偏差值的计算模块。可见本发明无需人工制定分组配平方案，速度快、节省时间；且具体通过对获取的各电容量进行排序，进而利用蛇形算法对各电容量进行分组实现电容器分组配平，克服了现有方法依赖以往经验确定分组配平方案的效率低、准确度低的缺点，利用蛇形算法可一次性得出最优分组配平方案，从而减少了重复性工作，提高了配平成功率。
Description
技术领域
本发明属于电力系统维稳技术领域，尤其涉及一种电容器分组配平系统及方法。
背景技术
电力电容器是电力系统无功补偿装置的核心元件，电力电容器的正常稳定运行，对改善电能质量以及提高线路送电能力起着非常重要的作用。电力电容器由于数量较多，通常需要成组使用，而组间电容量是否平衡或是否达到最优平衡，直接决定电力电容器能否正常稳定运行，因此，电容器分组配平十分重要。
目前，主要采用人工方法实现大规模电容器间的分组配平，即首先需要在以往经验的基础上，依据现场情况人工制定分组配平方案；之后，基于制定的分组配平方案拆装、置换电容器，并检测电容器是否正常稳定运行、若电容器不能正常稳定运行，则需要反复尝试，即需要重复以上步骤，重新人工制定分组配平方案并重新拆装、置换电容器直至电容器能够正常稳定运行为止。
可见，现有方法由于需要依赖以往经验人工制定分组配平方案，比较费时效率低，且准确度低、配平成功率低，进而导致后续调换电容器时可能需要反复拆装、反复调整，费时费力。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的在于提供一种电容器分组配平系统及方法，以解决上述问题，实现提高电容器分组配平的效率、精准度，以及减少重复性工作，提高配平成功率的目的。
为此，本发明采用如下技术方案：
一种电容器分组配平系统，用于对多个电容器进行分组配平，包括：电容量获取模块、排序模块、分组模块以及计算模块，其中：
所述电容量获取模块，用于获取所述多个电容器中各个电容器的电容量；
所述排序模块，用于对所述各个电容器的电容量进行排序，使排序后的各个电容量的顺序为预设顺序；
所述分组模块，用于基于预设组数，通过利用蛇形算法对排序后的各个电容量进行分组，实现对所述各个电容量对应的各个电容器进行分组；
所述计算模块，用于依据所述分组模块对各个电容量进行分组的分组结果计算偏差值。
优选的，所述预设顺序为从大到小的顺序或从小到大的顺序中的任意一种。
优选的，所述计算模块包括总电容值计算模块和偏差值计算模块，其中：
所述总电容值计算模块，用于计算所述分组模块进行分组后形成的各个分组中每一分组的总电容值；
所述偏差值计算模块，用于利用公式偏差值＝Cmax总-Cmin总计算偏差值，其中，Cmax总表示各个总电容值中最大的总电容值，Cmin总表示各个总电容值中最小的总电容值。
优选的，所述电容器分组配平系统，还包括显示模块，所述显示模块用于显示所述分组模块的分组结果以及显示所述计算模块的相关数据，其中，
所述显示计算模块的相关数据包括：显示每一分组的总电容值、各个总电容值中最大的总电容值Cmax总、各个总电容值中最小的总电容值Cmin总以及偏差值。
一种电容器分组配平方法，用于对多个电容器进行分组配平，包括：
获取所述多个电容器中各个电容器的电容量；
对所述各个电容器的电容量进行排序，使排序后的各个电容量的顺序为预设顺序；
基于预设组数，通过利用蛇形算法对排序后的各个电容量进行分组，实现对所述各个电容量对应的各个电容器进行分组；
依据所述分组的分组结果计算偏差值。
优选的，所述依据所述分组的分组结果计算偏差值具体包括：
计算经所述分组后形成的各个分组中每一分组的总电容值；
利用公式偏差值＝Cmax总-Cmin总计算偏差值，其中，Cmax总表示各个总电容值中最大的总电容值，Cmin总表示各个总电容值中最小的总电容值。
优选的，所述电容器分组配平方法，还包括：
显示经所述分组后形成的各个分组的分组结果以及显示所述计算偏差值过程中的相关数据，其中：
所述显示所述计算偏差值过程中的相关数据，包括显示每一分组的总电容值、各个总电容值中最大的总电容值Cmax总、各个总电容值中最小的总电容值Cmin总以及偏差值。
综上，本发明实施例提供的电容器分组配平系统包括了电容量获取模块、排序模块、分组模块以及计算模块。其中：电容量获取模块，用于获取所述多个电容器中各个电容器的电容量；排序模块，用于对所述各个电容器的电容量进行排序，使排序后的各个电容量的顺序为预设顺序；分组模块，用于基于预设组数，通过利用蛇形算法对排序后的各个电容量进行分组，实现对所述各个电容量对应的各个电容器进行分组；计算模块，用于依据所述分组模块对各个电容量进行分组的分组结果计算偏差值。
可见，本发明无需人工制定分组配平方案，在具体实施时，本发明的系统所包括的各模块可采用例如软件等形式来实现其功能，分组配平速度快，节省时间；且本发明具体通过对获取的各个电容量进行排序，并在排序的基础上利用蛇形算法对各个电容量进行分组来实现电容器分组配平，克服了现有方法需依赖以往经验确定分组配平方案所带来的费时、效率低且准确度低的缺点，利用蛇形算法可一次性、快速地得出最优的分组配平方案，从而可使待分组配平的大规模电容器组达到最优平衡的状态，减少了反复尝试的重复性工作，提高了配平成功率。因而，相较于现有分组配平方法本发明具有省时省力、效率高、准确度高的优点。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明实施例一提供的电容器分组配平系统的一种结构示意图；
图2是本发明实施例二提供的电容器分组配平系统的另一种结构示意图；
图3是本发明实施例三提供的电容器分组配平方法的一种流程示意图；
图4是本发明实施例三提供的电容器分组配平方法的另一种流程示意图；
图5是本发明实施例四提供的利用电容器分组配平系统及方法进行分组配平的实例流程图；
图6是本发明实施例四提供的电容器分组配平软件结果显示界面示意图。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明针对现有电容器分组配平方法需要依赖以往经验人工制定分组配平方案所带来的费时费力、效率低以及准确度低、配平成功率低的缺点，公开了一种电容器分组配平系统及方法，以下将通过多个实施例对本发明的电容器分组配平系统及方法进行详细说明。
实施例一
本发明实施例一公开了一种电容器分组配平系统，用于对多个电容器进行分组配平，尤其适用于待分组配平的大规模电容器组，请参见图1，该电容器分组配平系统包括电容量获取模块100、排序模块200、分组模块300以及计算模块400，其中：
电容量获取模块100，用于获取上述多个电容器中各个电容器的电容量。
排序模块200，用于对上述各个电容器的电容量进行排序，使排序后的各个电容量的顺序为预设顺序。
其中，预设顺序可为从大到小顺序或从小到大顺序中的任意一种。
分组模块300，用于基于预设组数，通过利用蛇形算法对排序后的各个电容量进行分组，实现对所述各个电容量对应的各个电容器进行分组。
具体实施时，预设组数可由技术人员依据待分组配平的大规模电容器组的现场运行情况来确定。
本发明采用蛇形算法对排序后的各电容量进行分组，可一次性获取最优平衡的分组配平方案，克服了现有依赖以往经验人工制定分组配平方案方法在配平不成功时，需要反复尝试，即反复拆装、置换电容器直到电容器正常稳定运转的重复性强、费时费力、配平成功率低的缺点。
计算模块400，用于依据分组模块300对各个电容量进行分组的分组结果计算偏差值。
具体地，计算模块400包括总电容值计算模块和偏差值计算模块，其中：总电容值计算模块，用于计算分组模块300进行分组后形成的各个分组中每一分组的总电容值；偏差值计算模块，用于利用公式偏差值＝Cmax总-Cmin总计算偏差值，其中，Cmax总表示各个总电容值中最大的总电容值，Cmin总表示各个总电容值中最小的总电容值。
本发明中，总电容值是配平过程中的重要数据，也是计算偏差值的数据。总电容值的具体计算方法需要依据电容器组中各电容器的连接关系来确定，例如，若某分组中各电容器是并联关系，则各电容器的总电容值可通过如下公式来计算：
其中，公式（1）中，C并1、C并2......表示组中各电容器的电容值，C总表示该组中各电容器的总电容值。
偏差值可反映电容器分组配平的配平平衡程度，偏差值越小则说明每组的电容量之差越小，从而分组配平的平衡程度越高，即组间电容量越平衡或达到最优平衡。
综上，本发明实施例提供的电容器分组配平系统包括了电容量获取模块100、排序模块200、分组模块300以及计算模块400。其中：电容量获取模块100，用于获取所述多个电容器中各个电容器的电容量；排序模块200，用于对所述各个电容器的电容量进行排序，使排序后的各个电容量的顺序为预设顺序；分组模块300，用于基于预设组数，通过利用蛇形算法对排序后的各个电容量进行分组，实现对所述各个电容量对应的各个电容器进行分组；计算模块400，用于依据所述分组模块对各个电容量进行分组的分组结果计算偏差值。
可见，本发明无需人工制定分组配平方案，在具体实施时，本发明的系统所包括的各模块可采用例如软件等形式来实现其功能，分组配平速度快，节省时间；且本发明具体通过对获取的各个电容量进行排序，并在排序的基础上利用蛇形算法对各个电容量进行分组来实现电容器分组配平，克服了现有方法需依赖以往经验确定分组配平方案所带来的费时、效率低且准确度低的缺点，利用蛇形算法可一次性、快速地得出最优的分组配平方案，从而可使待分组配平的大规模电容器组达到最优平衡的状态，减少了重复性工作，提高了配平成功率。因而，相较于现有分组配平方法本发明具有省时省力、效率高、准确度高的优点。
实施例二
本发明实施例二在实施例一公开的电容器分组配平系统的基础上，公开了电容器分组配平系统的另一种结构，请参见图2，其除了包括电容量获取模块100、排序模块200、分组模块300以及计算模块400，还包括显示模块500，显示模块500用于显示分组模块300的分组结果以及显示计算模块400的相关数据，其中，
显示计算模块400的相关数据包括：显示每一分组的总电容值、各个总电容值中最大的总电容值Cmax总、各个总电容值中最小的总电容值Cmin总以及偏差值。
显示模块500对分组结果以及偏差值等相关数据进行了显示，从而可使用户在利用本发明的电容器分组配平系统对大规模电容器组进行分组配平时，更为直观地了解到分组配平方案，进而对各电容器进行分组配平。
本发明实施例二公开的电容器分组配平系统包括的其他模块与实施例一公开的电容器分组配平系统的各组成模块结构完全相同，因而本实施例描述的比较简单，相关相似之处具体请见实施例一中的说明，此处不再详述。
实施例三
本发明实施例三基于实施例一以及实施例二，公开了一种电容器分组配平方法，以下对该电容器分组配平方法进行说明。
首先，公开了电容器分组配平方法的一种流程，请参见图3，其对应于实施例一中电容器分组配平系统的结构，具体包括如下步骤：
S1：获取待分组配平的多个电容器中各个电容器的电容量。
S2：对所述各个电容器的电容量进行排序，使排序后的各个电容量的顺序为预设顺序。
相应地，预设顺序可为从大到小顺序或从小到大顺序中的任意一种。
S3：基于预设组数，通过利用蛇形算法对排序后的各个电容量进行分组，实现对所述各个电容量对应的各个电容器进行分组。
S4：依据所述分组的分组结果计算偏差值。
步骤S4具体包括：计算经所述分组后形成的各个分组中每一分组的总电容值；利用公式偏差值＝Cmax总-Cmin总计算偏差值，其中，Cmax总表示各个总电容值中最大的总电容值，Cmin总表示各个总电容值中最小的总电容值。
本发明实施例三对应于实施例二中电容器分组配平系统的结构，还公开了电容器分组配平方法的另一种流程，请参见图4，其在包括了上述步骤S1、S2、S3、S4的基础上，还包括如下步骤：
S5：显示经所述分组后形成的各个分组的分组结果以及显示所述计算偏差值过程中的相关数据。
其中显示所述计算偏差值过程中的相关数据，包括：显示每一分组的总电容值、各个总电容值中最大的总电容值Cmax总、各个总电容值中最小的总电容值Cmin总以及偏差值。
对于本发明实施例三公开的电容器分组配平方法而言，由于其与实施例一或实施例二公开的电容器分组配平系统相对应，所以描述的比较简单，相关相似之处请参见实施例一或实施例二中电容器分组配平系统部分的说明即可，此处不再详述。
实施例四
本发明实施例四基于上述实施例一至三所公开的电容器分组配平系统及方法，公开了利用本发明的系统及方法进行电容器分组配平的一具体实例，且该实例采用软件的形式实现电容器分组配平系统及方法的分组配平功能。
请参见图5，具体分组配平过程为：
S51：导入数据。
将预先采集的待分组配平的电容器组中各电容器的电容量作为原始数据，本实施例的电容器分组配平软件首先导入上述原始数据。具体地，本实施例中导入的一系列格式为[电容器标号，容值]的原始数据如下：
[275，29.5]、[367，30.3]、[294，30.4]、[242，30.3]、[257，30.2]、[240，30.6]、[237，30.4]、[265，30.4]、[341，30.3]、[394，30.4]、[385，30.3]、[403，30.5]、[320，30.2]、[301，30.6]、[397，30.4]、[580，30.4]、[217，30.4]、[285，30.4]、[271，30.5]、[266，30.2]、[256，30.4]、[297，30.5]、[268，30.3]、[278，30.6]。
S52：重新排序。
该软件具体通过其包括的相应程序对导入的原始数据按电容量值从小到大的顺序进行重新排列。排序后的数据为：
[275，29.5]、[257，30.2]、[320，30.2]、[266，30.2]、[367，30.3]、[242，30.3]、[341，30.3]、[385，30.3]、[268，30.3]、[294，30.4]、[237，30.4]、[265，30.4]、[394，30.4]、[397，30.4]、[580，30.4]、[217，30.4]、[285，30.4]、[256，30.4]、[403，30.5]、[271，30.5]、[297，30.5]、[240，30.6]、[310，30.6]、[278，30.6]。
S53：分组。
具体地，本实施例的软件接收用户输入的分组数，并基于蛇形算法将排序后的电容器的电容量进行分组，分组的组数具体为用户输入的分组数，从而实现对各电容器进行分组。
本实施例中，利用蛇形算法具体将排序后的上述数据分为3组，第1组为：
[275，29.5]、[242，30.3]、[341，30.3]、[265，30.4]、[394，30.4]、[256，30.4]、[403，30.5]、[278，30.6]。
第2组为：
[257，30.2]、[367，30.3]、[385，30.3]、[237，30.4]、[397，30.4]、[285，30.4]、[271，30.5]、[310，30.6]。
其余数据为第3组。
S54：计算。
接下来，软件基于用户设定的每个分组中电容器间的连接关系，计算每一分组的总电容值，并从中选取出最大总电容值Cmax总和最小总电容值Cmin总，进而依据公式偏差值＝Cmax总-Cmin总计算反映配平的平衡程度的偏差值。
本实施例中，经计算，上述第1、2、3组的总电容值中，第2组的总电容值最大，具体为243.1；第1组的总电容值最大，具体为242.4，则偏差值为0.7。
S55：显示。
最后，软件的结果显示界面上对相关结果数据进行显示。具体如图6所示，本软件的相关界面详细地显示了导入的原始数据以及对应的排序数据、分组结果数据、分组结果说明。可使用户直观地了解到利用本发明的分组配平结果，进而对现场的电容器进行置换。
申请人经过调研发现，基于本发明的电容器分组配平系统及方法的上述软件投入使用后，大大节约了电容器分组配平的时间，具体地，预计对1200个电容器分组计算的时间将达到3秒，从而电容器配平时间缩短为传统方法的千分之一甚至万分之一，进而节省了人力。以串补电容器发生故障为例，当备品电容器中找不到与原电容器的电容值完全吻合的替代品时，就需要在更换电容器的同时对组间其他电容器进行置换调整。利用传统方法确定分组配平方案，进而基于此在电容器置换过程中，如果使用的备品未能使原系统恢复最优状态，则将导致整个电容器组的稳定性恶化，潜在地增加了设备的维护成本；而利用本发明的上述软件对电容器进行分组配平，可一次性地获得最优的分组配平方案，精确测算出最佳的置换步骤，使调整方法一目了然，从而减轻了工作量和工作难度，同时提高系统使用寿命，节省了系统维护成本，提高了串补电容器应急抢修的能力，完善改进了串补应急预案水平。
综上所述，本发明的电容器分组配平系统及方法具备分组配平精准度高、效率高、省时省力的优点。
需要说明的是，本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可。
通过以上的实施方式的描述可知，本领域的技术人员可以清楚地了解到本申请可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现。基于这样的理解，本申请的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品可以存储在存储介质中，如ROM/RAM、磁碟、光盘等，包括若干指令用以使得一台计算机设备（可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等）执行本申请各个实施例或者实施例的某些部分所述的方法。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
Claims (2)
1.一种电容器分组配平系统，用于对多个电容器进行分组配平，其特征在于，包括：电容量获取模块、排序模块、分组模块、计算模块以及显示模块，其中：
所述电容量获取模块，用于获取所述多个电容器中各个电容器的电容量；
所述排序模块，用于对所述各个电容器的电容量进行排序，使排序后的各个电容量的顺序为预设顺序,所述预设顺序为从大到小的顺序或从小到大的顺序中的任意一种；
所述分组模块，用于基于预设组数，通过利用蛇形算法对排序后的各个电容量进行分组，实现对所述各个电容量对应的各个电容器进行分组；
所述计算模块，用于依据所述分组模块对各个电容量进行分组的分组结果计算偏差值；
所述计算模块包括总电容值计算模块和偏差值计算模块，其中：
所述总电容值计算模块，用于计算所述分组模块进行分组后形成的各个分组中每一分组的总电容值；
所述偏差值计算模块，用于利用公式偏差值＝Cmax总-Cmin总计算偏差值，其中，Cmax总表示各个总电容值中最大的总电容值，Cmin总表示各个总电容值中最小的总电容值；
所述显示模块，用于显示所述分组模块的分组结果以及显示所述计算模块的相关数据，其中，
显示所述计算模块的相关数据包括：显示每一分组的总电容值、各个总电容值中最大的总电容值Cmax总、各个总电容值中最小的总电容值Cmin总以及偏差值。
2.一种电容器分组配平方法，用于对多个电容器进行分组配平，其特征在于，包括：
获取所述多个电容器中各个电容器的电容量；
对所述各个电容器的电容量进行排序，使排序后的各个电容量的顺序为预设顺序,所述预设顺序为从大到小的顺序或从小到大的顺序中的任意一种；
基于预设组数，通过利用蛇形算法对排序后的各个电容量进行分组，实现对所述各个电容量对应的各个电容器进行分组；
依据所述分组的分组结果计算偏差值，具体包括：
计算经所述分组后形成的各个分组中每一分组的总电容值；
利用公式偏差值＝Cmax总-Cmin总计算偏差值，其中，Cmax总表示各个总电容值中最大的总电容值，Cmin总表示各个总电容值中最小的总电容值；
显示经所述分组后形成的各个分组的分组结果以及显示所述计算偏差值过程中的相关数据，其中：
所述显示所述计算偏差值过程中的相关数据，包括显示每一分组的总电容值、各个总电容值中最大的总电容值Cmax总、各个总电容值中最小的总电容值Cmin总以及偏差值。
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