CN110542810B - 滤波电容器的故障检测方法、装置、系统和设备 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种滤波电容器的故障检测方法、装置、系统和设备。滤波电容器的故障检测方法包括步骤：获取三相滤波电容器的相电压和相电流；根据相电压和相电流，通过提取对称分量法计算得到相电压对应的正序相电压和负序相电压，以及相电流对应的正序相电流和负序相电流；根据正序相电压、负序相电压、正序相电流和负序相电流，通过第一电导系数矩阵计算得到三相滤波电容器的等效电导；根据等效电导确定三相滤波电容器的故障状态。通过基于三相滤波电容器的相电压和相电流数据进行阻抗不对称检测，确定等效电导，以检测极小的线电流变化，从而可以检测到极小的阻抗变化，以精确地感知三相滤波电容器是否有故障出现。
Description
技术领域
本发明涉及轨道交通运输技术领域，特别是涉及一种滤波电容器的故障检测方法、装置、系统和设备。
背景技术
随着轨道交通运输技术的发展，轨道交通车辆、运维保障及其周边服务等正快速升级换代。在轨道交通车辆上的辅变系统中，三相滤波电容器(ACC)作为组成交流滤波电路的组成部分，可以将经过变压器输出的电压中的高频分量滤除掉，得到低谐波含量的三相准正弦电压。尽管三相滤波电容器是相对比较可靠的元件，但并非完全没有故障，且三相滤波电容器发生损坏甚至爆炸时，后果不堪设想。为了尽可能杜绝这一潜在的安全隐患，避免人员伤亡和财产损失，有必要实现对轨道交通车辆的三相滤波电容器进行故障预警与诊断。
为实现三相滤波电容器进行故障预警与诊断，传统的处理方式是通过监测线电流或者感知三相滤波电容器外壳温度，来检测三相滤波电容器的故障状态。然而，在实现本发明过程中，发明人发现传统的三相滤波电容器的故障检测方式，存在着故障检测精确度较低的问题。
发明内容
基于此，有必要针对传统的三相滤波电容器的故障检测方式存在的问题，提供一种滤波电容器的故障检测方法，一种滤波电容器的故障检测装置、一种辅变系统、一种数据处理设备以及一种计算机可读存储介质，能够高精确地检测三相滤波电容器的故障状态。
为实现上述目的，本发明实施例采用以下技术方案：
一方面，本发明实施例提供一种滤波电容器的故障检测方法，包括：
获取三相滤波电容器的相电压和相电流；
根据相电压和相电流，通过提取对称分量法计算得到相电压对应的正序相电压和负序相电压，以及相电流对应的正序相电流和负序相电流；
根据正序相电压、负序相电压、正序相电流和负序相电流，通过第一电导系数矩阵计算得到三相滤波电容器的等效电导；
根据等效电导确定三相滤波电容器的故障状态。
在其中一个实施例中，根据等效电导确定三相滤波电容器的故障状态的步骤后，还包括：
根据正序线电压和负序线电压，通过第二电导系数矩阵计算得到正序线电流、负序线电流和零序线电流；正序线电压等于正序相电压，负序线电压等于负序相电压；
根据正序线电流、负序线电流和零序线电流，计算得到三相滤波电容器的三边分别对应的线电流；
根据三相滤波电容器的线电压和线电流，计算三相滤波电容器的三边电导；线电压等于相电压；
根据三边电导，确定三相滤波电容器的故障位置。
在其中一个实施例中，根据三边电导，确定三相滤波电容器的故障位置的步骤，包括：
将三边电导分别与对应的三边设计电导进行比较，确定各边的电导与各边的设计电导的差值；
将各差值中值最大的一个差值所对应的边，确定为三相滤波电容器的故障位置。
在其中一个实施例中，获取三相滤波电容器的相电压和相电流的步骤，包括：
获取辅变系统中电压互感器对三相滤波电容器测量得到的线电压，得到相电压；线电压等于相电压；
获取辅变系统的输出电流，并通过基尔霍夫定律计算得到相电流；辅变系统的输出电流通过电流互感器测量得到。
在其中一个实施例中，根据等效电导确定三相滤波电容器的故障状态的步骤后，还包括：
根据三相滤波电容器的故障状态，进行故障预警和/或故障诊断。
另一方面，还提供一种滤波电容器的故障检测装置，包括：
获取模块，用于获取三相滤波电容器的相电压和相电流；
序计算模块，用于根据相电压和相电流，通过提取对称分量法计算得到相电压对应的正序相电压和负序相电压，以及相电流对应的正序相电流和负序相电流；
等效计算模块，用于根据正序相电压、负序相电压、正序相电流和负序相电流，通过第一电导系数矩阵计算得到三相滤波电容器的等效电导；
故障确定模块，用于根据等效电导确定三相滤波电容器的故障状态。
又一方面，还提供一种辅变系统，包括三相滤波电容器和辅变控制单元，辅变控制单元用于获取三相滤波电容器的相电压和相电流，根据相电压和相电流，通过提取对称分量法计算得到相电压对应的正序相电压和负序相电压，以及相电流对应的正序相电流和负序相电流；根据正序相电压、负序相电压、正序相电流和负序相电流，通过第一电导系数矩阵计算得到三相滤波电容器的等效电导；根据等效电导确定三相滤波电容器的故障状态。
在其中一个实施例中，三相滤波电容器为三角形连接或者星形连接的三相滤波电容器。
再一方面，还提供一种数据处理设备，包括存储器和处理器，存储器存储有计算机程序，处理器执行计算机程序时实现上述的滤波电容器的故障检测方法的步骤。
再一方面，还提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行时实现上述的滤波电容器的故障检测方法的步骤。
上述技术方案中的一个技术方案具有如下优点和有益效果：
上述滤波电容器的故障检测方法、装置、系统和设备，通过对已监测的三相滤波电容器的相电压和相电流数据进行阻抗不对称检测，确定三相滤波电容器的等效电导。利用等效电导对检测到极小的线电流变化，从而可以检测到极小的阻抗变化，以精确地感知三相滤波电容器是否有故障出现。前述检测过程不受三相滤波电容器的输入电压不平衡的影响，故障检测精确度较高，能够更及时地监测到三相滤波电容器是否出现故障，提高故障预警的可靠性，利于有效预防严重故障的发生。
附图说明
图1为传统交流滤波电路的结构示意图；
图2为一个实施例中滤波电容器的故障检测方法的第一流程示意图；
图3为一个实施例中滤波电容器的故障检测方法的第二流程示意图；
图4为一个实施例中滤波电容器的故障位置检测流程示意图；
图5为一个实施例中滤波电容器的故障检测方法的第三流程示意图；
图6为一个实施例中滤波电容器的故障检测装置的模块结构图。
具体实施方式
为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本申请进行进一步详细说明。应当理解，此处描述的具体实施例仅仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。需要说明的是，当一个元件被认为是“连接”另一个元件，可以是直接连接到另一个元件并与之结合为一体，或者可能同时存在居中元件，即也可以是间接连接到另一个元件。
除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本申请的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本申请的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本申请。本文所使用的术语“和/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
如图1所示的是现有交流滤波电路的电路结构，三相滤波电容器中的电容器主要使用金属化薄膜结构，也即薄膜电容器。薄膜电容器的电极是通过真空蒸镀的方式将锌铝合金附着在介质薄膜表面上形成。此类电容器的物理尺寸较小，由于电极在故障点处可蒸发，因而具有自修复的特性。然而，多次自修复循环可能会升高电容器的内部温度，从而导致电容器起火燃烧，此种情况常发生在线电流变化非常小的情况。发明人在实践应用中发现，单靠监测线电流的变化情况难以发现三相滤波电容器是否即将发生的故障。此外，线电流的变化很小，通常无法使得保险丝的保护作用生效；而通过感知三相滤波电容器的外壳温度是否异常，以保护电容器的反应速度不快，故障检测精确度不高，而无法可靠地防止严重故障的发生。图1中，TU、TV和TW分别表示变压器次级线圈的三相线。TA1、TA2和TA3分别表示测量三相线上输出电流的电流互感器。PT1表示测量各线电压的电压互感器。
针对上述传统的三相滤波电容器的故障检测方式所存在的问题，本发明实施例提供以下技术方案：
请参阅图2，本发明实施例提供一种滤波电容器的故障检测方法，包括如下处理步骤S12至S18：
S12，获取三相滤波电容器的相电压和相电流。
可以理解，三相滤波电容器的相电压和相电流等数据，可以从轨道交通车辆的辅变系统中已经采集到的电压和电流数据中直接读取，也可以从辅变系统中的电压互感器和电流互感器上实时接收相应的输出电压和电流数据，来转换得到。一般来说，三相滤波电容器的相电压包含三相分别对应的相电压，共三个电压数据，相应的相电流包含三相分别对应的相电流，共三个电流数据，在本申请中的后续计算过程中，可以根据需要获取的数据来使用部分数据或者全部数据，此处不做限定；相应的，相电压和相电流等数据的获取也可以根据数据计算和分析需要来确定获取部分数据还是全部数据。三相滤波电容器的相电压和相电流，可以由用于进行故障检测的计算单元来获取，以便进行后续的数据处理与分析流程。计算单元可以内置于辅变系统中，也可以独立设置于辅变系统之外。
S14，根据相电压和相电流，通过提取对称分量法计算得到相电压对应的正序相电压和负序相电压，以及相电流对应的正序相电流和负序相电流。
可以理解，提取对称分量法在本领域中也有广泛应用，可以用于计算相电压对应的正序相电压和负序相电压，以及计算相电流对应的正序相电流和负序相电流等数据。
具体的，计算单元获得三相电容器各相的相电压数据后，可以即可以通过提取对称分量法利用获取的相电压数据，对应计算出正序相电压和负序相电压，利用获取的相电流数据，对应计算出正序相电流和负序相电流。
S16，根据正序相电压、负序相电压、正序相电流和负序相电流，通过第一电导系数矩阵计算得到三相滤波电容器的等效电导。
本领域技术人员可以理解，第一电导系数矩阵为三相滤波电容器的结构所确定的电导系数矩阵。其具体表达为：
其中，YPP表示三相滤波电容器的正相电导，YNN表示三相滤波电容器的负相电导，YNP表示三相滤波电容器的负-正相电导，YPN表示三相滤波电容器的正-负相电导。电导系数矩阵中主对角线的电导相等，其大小与三相滤波电容器的等效电抗成反比，反映三相滤波电容器导电能力；副对角线的电导成负共轭的关系，当三相滤波电容器的三相对称时，副对角线的电导为零，其大小反映了三相滤波电容器的不对称程度。由于正序相电压、负序相电压、正序相电流和负序相电流之间有如下关系：
其中，
表示正序相电流，
表示负序相电流，
表示正序相电压，
表示负序相电压。因此，计算单元可以通过上述关系对应的计算模块来计算的得到相应的等效电导，也即：
S18，根据等效电导确定三相滤波电容器的故障状态。
具体的，计算单元获得三相滤波电容器的等效电导后，即可以根据等效电导的值是否为无故障时的正常值(可以通过在三相滤波电容器正常工作状态下测量并分析得到)，若是，则表明三相滤波电容器当前处于无故障的正常状态；若否，则表面三相滤波电容器当前处于故障状态，等效电导的值偏离正常值的大小则可以确定三相滤波电容器的故障严重程度。
上述滤波电容器的故障检测方法，通过对已监测的三相滤波电容器的相电压和相电流数据进行阻抗不对称检测，确定三相滤波电容器的等效电导。利用等效电导对检测到极小的线电流变化，从而可以检测到极小的阻抗变化，以精确地感知三相滤波电容器是否有故障出现。前述检测过程不受三相滤波电容器的输入电压不平衡的影响，故障检测精确度较高，能够更及时地监测到三相滤波电容器是否出现故障，提高故障预警的可靠性，利于有效预防严重故障的发生。
请参阅图3，在一个实施例中，关于上述的步骤S18之后，还可以包括如下处理步骤S20至S26，：
S20，根据正序线电压和负序线电压，通过第二电导系数矩阵计算得到正序线电流、负序线电流和零序线电流；正序线电压等于正序相电压，负序线电压等于负序相电压。
其中，第二电导系数矩阵也即本领域中获取序线电流的关系矩阵，其具体表现形式如下：
S22，根据正序线电流、负序线电流和零序线电流，计算得到三相滤波电容器的三边分别对应的线电流。
可以理解，计算单元在获得三相滤波电容器中各线的正序线电流、负序线电流和零序线电流后，进而可以进一步计算得到三相滤波电容器中各线的线电流数据。具体的，计算单元可以调用线电流与序线电流之间的转换关系式对应的计算模块，来计算得到各线的线电流。线电流与序线电流之间的转换关系式也即：
其中，
表示图1中三相滤波电容器的UV边的线电流，
表示图1中三相滤波电容器的VW边的线电流，
表示图1中三相滤波电容器的WU边的线电流。
S24，根据三相滤波电容器的线电压和线电流，计算三相滤波电容器的三边电导；线电压等于相电压。
可以理解，三相滤波电容器的相电压即为线电压，可以有电压互感器PT1直接测量得到。具体的，计算单元在获得三相滤波电容器中各线的线电流后，即可以利用线电压和线电流等数据，计算得到三相滤波电容器的三边电导。三边电导与线电压和线电流之间的关系如下：
S26，根据三边电导，确定三相滤波电容器的故障位置。
具体的，计算单元获得三相滤波电容器的三边电导后，即可根据三边电导的电导值大小，来确定三相滤波电容器的故障位置，例如电导值偏离正常设计值时确定该异常的电导值对应的边发生故障，或者与故障检测的历史数据中确定的异常电导数据进行比较，若有三相滤波电容器的任一边的电导值与同一边的历史异常电导值相同或者相近，即确定该任一边发生故障，也即确定了三相滤波电容器的故障位置。
上述的对于确定故障位置的处理步骤，处理单元可以在确定三相滤波电容器发生故障后再执行。通过上述的处理步骤，可以在三相滤波电容器发生故障后，进一步确定三相滤波电容器的故障位置，从而实现对故障的精确定位，为三相滤波电容器的故障预警、维护或更换等提供精确的指导数据，也进一步地提高了故障检测的精确度。
请参阅图4，在一个实施例中，关于上述步骤S26，具体可以包括如下处理步骤S262和S264：
S262，将三边电导分别与对应的三边设计电导进行比较，确定各边的电导与各边的设计电导的差值；
S264，将各差值中值最大的一个差值所对应的边，确定为三相滤波电容器的故障位置。
其中，三边设计电导是指三相滤波电容器在设计生产时，已经确定的正常工作状态下各边的电导值。
具体的，计算单元在计算得到三相滤波电容器的三边电导后，可以通过将三边电导分别与相应的设计电导进行比较，获得各边当前实际的电导与各边的设计电导的差值，也即各边当前实际的电导偏离各边的设计电导的幅度大小，如三相滤波电容器的UV边的电导偏离大小、三相滤波电容器的VW边的电导偏离大小和三相滤波电容器的WU边的电导偏离大小。在获得的各边电导的差值后，差值最大的即为三相滤波电容器中故障电容所在的位置。
通过上述的处理步骤，即可以快速确定三相滤波电容器中故障电容所在的位置，实现高精确度的故障检测。
请参阅图5，在一个实施例中，关于上述的步骤S18之后，还可以包括如下处理步骤S28：
根据三相滤波电容器的故障状态，进行故障预警和/或故障诊断。
可以理解，故障预警是指对三相滤波电容器的故障状态进行可视化提醒的预警流程。故障诊断是指基于三相滤波电容器的故障状态(如发生故障时)，进行电容故障的成因判断、维护策略搜集等，例如调用三相滤波电容器在设计生产中通过品质测试确定的故障成因，以及针对这些故障成因分别制定的维护策略等数据，对发生故障的某一边的电容器提供相应的故障成因，并且可以就三相滤波电容器提供维护策略。
具体的，计算单元在确定三相滤波电容器的故障状态后，若三相滤波电容器出现故障，则计算单元可以通过接入的显示设备或者灯光告警器进行预警提醒，或者进行故障诊断，以输出相应的诊断数据(如前述的故障成因与维护测量)，以便为维护人员及时获知三相滤波电容器当前发生故障的现状，或者获知故障的现状并对应获取故障的诊断数据，以采取进一步的维护行动，解决故障而避免可能的事故。计算单元也可以在进行故障预警同时，还进行故障诊断，以更好地为维护人员提供故障提醒和维护建议。
通过上述的处理步骤，可以及时、直观地对三相滤波电容器的故障状态进行告警提醒，便于维护人员及时采取相应的维护措施，提高三相滤波电容器的故障维护效率，提升轨道交通车辆的安全性。
在一个实施例中，关于上述的步骤S12，具体可以通过以下处理步骤实现：
获取辅变系统中电压互感器对三相滤波电容器测量得到的线电压，得到相电压；线电压等于相电压；
获取辅变系统的输出电流，并通过基尔霍夫定律计算得到相电流；辅变系统的输出电流通过电流互感器测量得到。
可以理解，计算单元可以直接接收电压互感器对三相滤波电容器测量输出的相电压，而获得三相滤波电容器的线电压。计算单元可以直接接收电流互感器测量输出的辅变系统的输出电流，也即如图1中所示的IU、IV和IW，进而通过调用基于基尔霍夫定律的计算模块计算的各相的相电流。
通过上述的处理步骤，计算单元可以高效地获取故障检测过程中所需的相电压和相电流数据，从而可以提高故障检测的效率。
应该理解的是，虽然图2至图5的流程图中的各个步骤按照箭头的指示依次显示，但是这些步骤并不是必然按照箭头指示的顺序依次执行。除非本文中有明确的说明，这些步骤的执行并没有严格的顺序限制，这些步骤可以以其它的顺序执行。而且，图2至图5中的至少一部分步骤可以包括多个子步骤或者多个阶段，这些子步骤或者阶段并不必然是在同一时刻执行完成，而是可以在不同的时刻执行，这些子步骤或者阶段的执行顺序也不必然是依次进行，而是可以与其它步骤或者其它步骤的子步骤或者阶段的至少一部分轮流或者交替地执行。
请参阅图6，在一个实施例中，本发明实施例还提供一种滤波电容器的故障检测装置100，包括获取模块11、序计算模块13、等效计算模块15和故障确定模块17。获取模块11用于获取三相滤波电容器的相电压和相电流。序计算模块13用于根据相电压和相电流，通过提取对称分量法计算得到相电压对应的正序相电压和负序相电压，以及相电流对应的正序相电流和负序相电流。等效计算模块15用于根据正序相电压、负序相电压、正序相电流和负序相电流，通过第一电导系数矩阵计算得到三相滤波电容器的等效电导。故障确定模块17用于根据等效电导确定三相滤波电容器的故障状态。
上述滤波电容器的故障检测装置100，各模块的协作，对已监测的三相滤波电容器的相电压和相电流数据进行阻抗不对称检测，确定三相滤波电容器的等效电导。利用等效电导对检测到极小的线电流变化，从而可以检测到极小的阻抗变化，以精确地感知三相滤波电容器是否有故障出现。前述检测过程不受三相滤波电容器的输入电压不平衡的影响，故障检测精确度较高，能够更及时地监测到三相滤波电容器是否出现故障，提高故障预警的可靠性，利于有效预防严重故障的发生。
在一个实施例中，滤波电容器的故障检测装置100还可以包括序电流计算模块、线电流计算模块和边电导计算模块。序电流计算模块用于根据正序线电压和负序线电压，通过第二电导系数矩阵计算得到正序线电流、负序线电流和零序线电流；正序线电压等于正序相电压，负序线电压等于负序相电压。线电流计算模块用于根据正序线电流、负序线电流和零序线电流，计算得到三相滤波电容器的三边分别对应的线电流。边电导计算模块用于根据三相滤波电容器的线电压和线电流，计算三相滤波电容器的三边电导；线电压等于相电压。故障确定模块17还用于根据三边电导，确定三相滤波电容器的故障位置。
在一个实施例中，滤波电容器的故障检测装置100还可以包括预警模块。预警模块用于根据三相滤波电容器的故障状态，进行故障预警和/或故障诊断。
在一个实施例中，故障确定模块17具体还可以用于将三边电导分别与对应的三边设计电导进行比较，确定各边的电导与各边的设计电导的差值；以及将各差值中值最大的一个差值所对应的边，确定为三相滤波电容器的故障位置。
在一个实施例中，获取模块11包括电压获取子模块和电流获取子模块。获取模块11用于获取辅变系统中电压互感器对三相滤波电容器测量得到的线电压，得到相电压；线电压等于相电压。电流获取子模块用于获取辅变系统的输出电流，并通过基尔霍夫定律计算得到相电流；辅变系统的输出电流通过电流互感器测量得到。
关于滤波电容器的故障检测装置100的具体限定可以参见上文中对于滤波电容器的故障检测方法的限定，在此不再赘述。上述滤波电容器的故障检测装置100中的各个模块可全部或部分通过软件、硬件及其组合来实现。上述各模块可以硬件形式内嵌于或独立于计算机设备中的处理器中，也可以以软件形式存储于计算机设备中的存储器中，以便于处理器调用执行以上各个模块对应的操作。
在一个实施例中，还提供一种辅变系统，包括三相滤波电容器和辅变控制单元。辅变控制单元用于获取三相滤波电容器的相电压和相电流，根据相电压和相电流，通过提取对称分量法计算得到相电压对应的正序相电压和负序相电压，以及相电流对应的正序相电流和负序相电流；根据正序相电压、负序相电压、正序相电流和负序相电流，通过第一电导系数矩阵计算得到三相滤波电容器的等效电导；根据等效电导确定三相滤波电容器的故障状态。
可以理解，辅变控制单元是指轨道交通车辆的辅变系统中已有的辅变控制单元，辅变控制单元可以通过程序扩展更新的方式，来执行上述的故障检测的处理步骤，实现对三相滤波电容器的故障检测功能。本领域技术人员可以理解，在辅变系统中，除本实施例中述及的三相滤波电容器和辅变控制单元之外，还包括其他必要的组成部件，例如变压器、逆变器模块或者其他组成部件，具体视不同轨道交通车辆所采用的辅变系统而定，本说明书中不再展开一一描述。
上述辅变系统，通过辅变控制单元对三相滤波电容器基于等效电导的故障检测，以精确地感知三相滤波电容器是否有故障出现。检测过程不受三相滤波电容器的输入电压不平衡的影响，故障检测精确度较高，能够更及时地监测到三相滤波电容器是否出现故障，提高故障预警的可靠性，利于有效预防轨道交通车辆发生严重故障。
在一个实施例中，辅变控制单元还可以用于实现上述各滤波电容器的故障检测方法实施例中增加的处理步骤或者子步骤。
在一个实施例中，三相滤波电容器为三角形连接或者星形连接的三相滤波电容器。
可以理解，轨道交通车辆的辅变系统中，三相滤波电容器的电路结构可以有如图所示的三角形连接结构，也可以是星形连接结构。三角形连接或者星形连接的三相滤波电容器均可以通过上述故障检测步骤，实现精确的故障状态的确定，以及故障位置的确定。
在一个实施例中，还提供一种数据处理设备，包括存储器和处理器。存储器存储有计算机程序，处理器执行计算机程序时实现以下步骤：获取三相滤波电容器的相电压和相电流；根据相电压和相电流，通过提取对称分量法计算得到相电压对应的正序相电压和负序相电压，以及相电流对应的正序相电流和负序相电流；根据正序相电压、负序相电压、正序相电流和负序相电流，通过第一电导系数矩阵计算得到三相滤波电容器的等效电导；根据等效电导确定三相滤波电容器的故障状态。
可以理解，本实施例中的数据处理设备是指至少具备数据接收与计算处理等功能的设备，例如但不限于轨道交通车辆上的辅变控制系统的处理器、个人计算机或者轨道交通车辆控制室的中控设备。
在一个实施例中，处理器执行计算机程序时还可以实现上述各滤波电容器的故障检测方法实施例中增加的处理步骤或者子步骤。
在一个实施例中，还提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行时实现以下步骤：获取三相滤波电容器的相电压和相电流；根据相电压和相电流，通过提取对称分量法计算得到相电压对应的正序相电压和负序相电压，以及相电流对应的正序相电流和负序相电流；根据正序相电压、负序相电压、正序相电流和负序相电流，通过第一电导系数矩阵计算得到三相滤波电容器的等效电导；根据等效电导确定三相滤波电容器的故障状态。
在一个实施例中，计算机程序被处理器执行时还可以实现上述各滤波电容器的故障检测方法实施例中增加的处理步骤或者子步骤。
本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程，是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成的，计算机程序可存储于一非易失性计算机可读取存储介质中，该计算机程序在执行时，可包括如上述各方法的实施例的流程。其中，本申请所提供的各实施例中所使用的对存储器、存储、数据库或其它介质的任何引用，均可包括非易失性和/或易失性存储器。非易失性存储器可包括只读存储器(ROM)、可编程ROM(PROM)、电可编程ROM(EPROM)、电可擦除可编程ROM(EEPROM)或闪存。易失性存储器可包括随机存取存储器(RAM)或者外部高速缓冲存储器。作为说明而非局限，RAM以多种形式可得，诸如静态RAM(SRAM)、动态RAM(DRAM)、同步DRAM(SDRAM)、双数据率SDRAM(DDRSDRAM)、增强型SDRAM(ESDRAM)、同步链路(Synchlink)DRAM(SLDRAM)、存储器总线(Rambus)直接RAM(RDRAM)、直接存储器总线动态RAM(DRDRAM)、以及存储器总线动态RAM(RDRAM)等。
以上实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
以上实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。
Claims (10)
1.一种滤波电容器的故障检测方法，其特征在于，包括：
获取三相滤波电容器的相电压和相电流；
根据所述相电压和所述相电流，通过提取对称分量法计算得到所述相电压对应的正序相电压和负序相电压，以及所述相电流对应的正序相电流和负序相电流；
根据所述正序相电压、所述负序相电压、所述正序相电流和所述负序相电流，通过第一电导系数矩阵计算得到所述三相滤波电容器的等效电导；所述第一电导系数矩阵为所述三相滤波电容器的结构所确定的电导系数矩阵；
根据所述等效电导确定所述三相滤波电容器的故障状态。
2.根据权利要求1所述的滤波电容器的故障检测方法，其特征在于，根据所述等效电导确定所述三相滤波电容器的故障状态的步骤后，还包括：
根据正序线电压和负序线电压，通过第二电导系数矩阵计算得到正序线电流、负序线电流和零序线电流；所述正序线电压等于所述正序相电压，所述负序线电压等于所述负序相电压；
根据所述正序线电流、所述负序线电流和所述零序线电流，计算得到所述三相滤波电容器的三边分别对应的线电流；
根据所述三相滤波电容器的线电压和所述线电流，计算所述三相滤波电容器的三边电导；所述线电压等于所述相电压；
根据所述三边电导，确定所述三相滤波电容器的故障位置。
3.根据权利要求2所述的滤波电容器的故障检测方法，其特征在于，根据所述三边电导，确定所述三相滤波电容器的故障位置的步骤，包括：
将所述三边电导分别与对应的三边设计电导进行比较，确定各边的电导与各边的设计电导的差值；
将各所述差值中值最大的一个差值所对应的边，确定为所述三相滤波电容器的故障位置。
4.根据权利要求1至3任一项所述的滤波电容器的故障检测方法，其特征在于，获取三相滤波电容器的相电压和相电流的步骤，包括：
获取辅变系统中电压互感器对所述三相滤波电容器测量得到的线电压，得到所述相电压；所述线电压等于所述相电压；
获取所述辅变系统的输出电流，并通过基尔霍夫定律计算得到所述相电流；所述辅变系统的输出电流通过电流互感器测量得到。
5.根据权利要求4所述的滤波电容器的故障检测方法，其特征在于，根据所述等效电导确定所述三相滤波电容器的故障状态的步骤后，还包括：
根据所述三相滤波电容器的故障状态，进行故障预警和/或故障诊断。
6.一种滤波电容器的故障检测装置，其特征在于，包括：
获取模块，用于获取三相滤波电容器的相电压和相电流；
序计算模块，用于根据所述相电压和所述相电流，通过提取对称分量法计算得到所述相电压对应的正序相电压和负序相电压，以及所述相电流对应的正序相电流和负序相电流；
等效计算模块，用于根据所述正序相电压、所述负序相电压、所述正序相电流和所述负序相电流，通过第一电导系数矩阵计算得到所述三相滤波电容器的等效电导；所述第一电导系数矩阵为所述三相滤波电容器的结构所确定的电导系数矩阵；
故障确定模块，用于根据所述等效电导确定所述三相滤波电容器的故障状态。
7.一种辅变系统，其特征在于，包括三相滤波电容器和辅变控制单元，所述辅变控制单元用于获取所述三相滤波电容器的相电压和相电流，根据所述相电压和所述相电流，通过提取对称分量法计算得到所述相电压对应的正序相电压和负序相电压，以及所述相电流对应的正序相电流和负序相电流；根据所述正序相电压、所述负序相电压、所述正序相电流和所述负序相电流，通过第一电导系数矩阵计算得到所述三相滤波电容器的等效电导；根据所述等效电导确定所述三相滤波电容器的故障状态；其中，所述第一电导系数矩阵为所述三相滤波电容器的结构所确定的电导系数矩阵。
8.根据权利要求7所述的辅变系统，其特征在于，所述三相滤波电容器为三角形连接或者星形连接的三相滤波电容器。
9.一种数据处理设备，包括存储器和处理器，所述存储器存储有计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时实现1至5任一项的滤波电容器的故障检测方法的步骤。
10.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现权利要求1至5任一项所述的滤波电容器的故障检测方法的步骤。
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