CN113809757A - 一种双星形框架式并联电容器组自动调平衡装置及方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种双星形框架式并联电容器组自动调平衡装置及方法,其中自动调平衡装置通过实时在线监测双星形框架式并联电容器组星臂上各条支路中电容单元的电压、电流并计算得到各电容单元电容量采样值,运行中任意一个电容单元劣化将引起其电容量变化,从而造成双星形框架式并联电容器组两中性点之间的中性点不平衡电流增大,达到启动值时,所述装置的中央处理单元及时对该电容单元的运行状态作出分析评判,即根据预置调平衡策略计算需要退出运行的电容单元,然后发出控制信号驱动晶闸管阵列单元动作,完成相应电容单元的投退,实现双星形框架式并联电容器组三相各星臂电容量的再平衡。

Description

一种双星形框架式并联电容器组自动调平衡装置及方法
技术领域
本发明属于无功补偿设备技术领域,具体涉及一种双星形框架式并联电容器组自动调平衡装置及方法。
背景技术
框架式并联电容器组作为电力系统中无功补偿设备,具有无功调节与提高配电网功率因数的作用。在电网中应用的框架式并联电容器组其中一种接线方式为双星形接线,双星形接线方式凭借其中性点不平衡电流保护动作的高灵敏性,能准确反映双星形框架式并联电容器组内部故障,在电网中被广泛应用。双星形框架式并联电容器组从结构上可分为两个星形,每个星形为三相,每相由数量相同、额定容量相同的多台“并联电容单元组”成,双星形框架式并联电容器组投运前需进行各电容单元的电容量测试,测试合格并经人工配平衡后方可投入运行。双星形框架式并联电容器组在运行中受高温、老化及过电压等因素作用下,容易发生电容单元短路、开路甚至爆炸等事故,造成各星臂间电容量参数不完全均衡,中性点出现不平衡电流,当其达到保护整定值后动作跳闸,将整台电容器组切除,会对电网造成冲击,并影响电力系统功率因数和电压质量。现有技术中对双星形框架式并联电容器组进行检测时主要存在如下技术问题:
1、当双星形框架式并联电容器组的各星臂间电容量参数不平衡后,中性点出现不平衡电流时,现有技术是通过检测该不平衡电流的大小,当其达到保护整定值后动作,切除整台电容器组。然而该方法将对电网造成冲击,并影响电力系统功率因数和电压质量;故障出现后如未能及时恢复,造成设备非计划性停运等设备事件。
2、现有技术中通过周期性的停电预试检查双星形框架式并联电容器组各电容单元的电容量,当发现电容单元的参数不合格后,需及时进行更换,并通过人工计算配平衡电容器组三相各星臂电容量后,再将整台电容器组投入运行。然而该方法不能实时监测双星形框架式并联电容器组各电容单元状态,并且停电试验检查及处理所需工期长,工作效率低。
发明内容
有鉴于此,本发明旨在解决使用现有技术检测双星形框架式并联电容器组时存在的上述技术问题。
为了解决上述技术问题,本发明提供以下技术方案:
第一方面,本申请提供了一种双星形框架式并联电容器组自动调平衡装置,包括:
中央处理单元、电气量采集单元、晶闸管控制单元、晶闸管阵列单元、电容器组单元;
中央处理单元用于根据电气量采集单元采集到的电流数据中的中性点不平衡电流判断所述中性点不平衡电流是否达到启动值;若是则根据电气量采集单元采集到的电压、电流数据,计算电容器组单元中电容单元的电容量,根据预置调平衡策略判断电容单元是否需要退出运行;若存在电容单元需要退出运行,则输出相应的控制信号至晶闸管控制单元,以便晶闸管控制单元将电容器组单元中需要退出运行的电容单元退出;
电气量采集单元用于采集电容器组单元中的电压、电流数据,并发送至中央处理单元,电流数据包括中性点不平衡电流;
晶闸管控制单元用于根据中央处理单元输出的控制信号控制晶闸管阵列单元中相应的晶闸管开关通断,从而控制电容器组单元中的电容单元投退;
晶闸管阵列单元用于控制电容器组单元中的电容单元投退;
电容器组单元由双星形框架式并联电容器组各星臂上的并联电容单元组组成,并联电容单元组包括若干个电容单元。
进一步的,电气量采集单元具体包括:
电压互感器和电流互感器;
电压互感器包括第一电压互感器和第二电压互感器;
第一电压互感器与双星形框架式并联电容器组各星臂两端并联,用于测量各星臂两端的电压;
第二电压互感器与双星形框架式并联电容器组各星臂上的并联电容单元组的两端并联,用于测量各星臂上的各电容单元两端的电压;
电流互感器包括第一电流互感器、第二电流互感器和第三电流互感器;
第一电流互感器与双星形框架式并联电容器组各星臂的首端串联,用于测量流过双星形框架式并联电容器组各星臂的电流;
第二电流互感器与双星形框架式并联电容器组各星臂上的电容单元串联,用于测量流过双星形框架式并联电容器组各星臂上的各电容单元的电流;
第三电流互感器串联在双星形框架式并联电容器组两中性点之间,用于测量中性点不平衡电流。
进一步的,电气量采集单元还包括:
A/D转换器,A/D转换器用于将电压互感器和电流互感器输出的模拟量转化为数字量后送至中央处理单元。
进一步的,电容器组单元中还包括有与所述电容单元串联的熔断器。
第二方面,本申请提供了一种双星形框架式并联电容器组自动调平衡方法,包括:
采集中性点不平衡电流I0
将中性点不平衡电流I0与预设电流阈值Iset进行比较,当I0≥Iset时,执行调平衡策略;
重新采集调平衡策略结束后的中性点不平衡电流I0,并与预设电流阈值Iset重新进行比较,直到I0<Iset时结束。
进一步的,调平衡策略具体包括:
采集双星形框架式并联电容器k侧三相电压UA、UB、UC和三相电流IkA,IkB,IkC
根据采集的三相电压UA、UB、UC和三相电流IkA,IkB,IkC计算双星形框架式并联电容器k侧三相电容量CkA、CkB和CkC
求双星形框架式并联电容器k侧三相电容量最小值Ckmin
计算双星形框架式并联电容器k侧的三相电容量与三相电容量最小值之间的偏差;
判断双星形框架式并联电容器k侧第i相电容量偏差Cki是否等于0;若Cki不等于0时,同步采集双星形框架式并联电容器k侧第i相所有运行中的并联电容单元组的电压Ukih和电容单元的电流Ikihj,其中h表示双星形框架式并联电容器k侧第i相第h组并联电容单元组,j表示双星形框架式并联电容器k侧第i相第h组第j台电容单元;
根据采集的Ukih和Ikihj计算双星形框架式并联电容器k侧第i相第h组第j台电容单元电容量Ckihj,得到k侧第i相中所有运行中的电容单元电容量;
求双星形框架式并联电容器k侧第i相中所有运行中的电容单元电容量的最大值Ckimax和最小值Ckimin
当Cki≥Ckimax时,控制Ckimax对应的电容单元退出运行;
当Ckimax>Cki≥Ckimin,计算双星形框架式并联电容器k侧第i相电容量偏差Cki与双星形框架式并联电容器k侧第i相第h组第j台电容单元电容量Ckihj差值的绝对值Skihj=|Cki-Ckihj|,并求出双星形框架式并联电容器组k侧第i相电容量偏差Cki与双星形框架式并联电容器组k侧第i相所有运行中的电容单元电容量差值的绝对值的最小值Skimin,控制Skimin所对应的电容单元退出运行。
第三方面,本申请提供了一种双星形框架式并联电容器组自动调平衡设备,设备包括处理器以及存储器:
存储器用于存储计算机程序,并将计算机程序的指令发送至处理器;
处理器根据计算机程序的指令执行如第一方面的一种双星形框架式并联电容器组自动调平衡方法。
第四方面,本申请提供了一种计算机存储介质,计算机可读存储介质上存储有计算机程序,计算机程序被处理器执行时实现如第一方面的一种双星形框架式并联电容器组自动调平衡方法。
综上,本发明提供了一种双星形框架式并联电容器组自动调平衡装置及方法,其中自动调平衡装置通过实时在线监测双星形框架式并联电容器组星臂上各条支路中电容单元的电压、电流并计算得到各电容单元电容量采样值,运行中任意一个电容单元劣化将引起其电容量变化,从而造成双星形框架式并联电容器组两中性点之间的中性点不平衡电流增大,达到启动值时,所述装置的中央处理单元及时对该电容单元的运行状态作出分析评判,即根据预置调平衡策略计算需要退出运行的电容单元,然后发出控制信号驱动晶闸管阵列单元动作,完成相应电容单元的投退,实现双星形框架式并联电容器组三相各星臂电容量的再平衡。
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,下面描述中的附图仅仅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性的前提下,还可以根据这些附图获得其它的附图。
图1为本发明实施例提供的一种双星形框架式并联电容器组自动调平衡装置的结构示意图;
图2为本发明实施例提供的一种双星形框架式并联电容器组自动调平衡方法的流程示意图;
图3为本发明实施例提供的一种双星形框架式并联电容器组自动调平衡方法中调平衡策略的流程示意图;
图4为本发明实施例提供的双星形框架式并联电容器的等效电路图;
图5为本发明实施例提供的电气量采集单元采集电压、电流数据的采样示意图;
图6为本发明实施例提供的双星形框架式并联电容器组自动调平衡装置的电气一次接线图。
具体实施方式
为使得本发明的目的、特征、优点能够更加的明显和易懂,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,下面所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而非全部的实施例。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它实施例,都属于本发明保护的范围。
请参阅图4,图4是双星形框架式并联电容器组等效电路图。电容器组Ⅰ侧每相电容单元阵列为n×m1接线,即每相由n个“并联电容单元组”串联组成,每个“并联电容单元组”又由m1个电容单元并联组成;电容器组II侧每相电容单元阵列为n×m2接线,即每相由n个“并联电容单元组”串联组成,每个“并联电容单元组”又由m2个电容单元并联组成;Ⅰ侧与II侧中性点间串联一个可测量不平衡电流的电流互感器TA
当双星形框架式并联电容器组星臂内部不平衡时,中性点电压UN发生偏移,中性点流过不平衡电流,利用基尔霍夫定律可计算出中性点电压UN和流过中性点不平衡电流IN,计算公式为:
Figure BDA0003268072780000061
Figure BDA0003268072780000062
式中,UN为中性点电压;UA、UB、UC为三相对称相电压,均为矢量;CA1、CB1、CC1为电容器组Ⅰ侧三相电容值;CA2、CB2、CC2为电容器组II侧三相电容值;IN为中性点电流;ω为角频率。
由公式(1)、公式(2)可知,如满足下列条件:
Figure BDA0003268072780000063
式中K为比例参数,则中性点电压UN和中性点电流IN均为零,双星形框架式并联电容器组处于最优平衡状态。
将公式(3)简化可得:
Figure BDA0003268072780000064
由公式(4)可知,当双星形框架式并联电容器组Ⅰ侧和II侧三相电容值分别平衡时,可实现双星形框架式并联电容器组中性点电压UN为零或接近为零,即中性点不平衡电流IN为零或接近为零。
由上述原理可知,通过动态调节双星形框架式并联电容器组Ⅰ侧和II侧三相电容值分别平衡,可实现中性点电压UN不发生偏移或偏移量很小,即中性点不平衡电流IN为零或接近为零,避免双星形框架式并联电容器组被不平衡电流保护动作跳闸切除,进而提高双星形框架式并联电容器组可用率,保障系统母线电压质量和设备安全可靠运行。
请参阅图1,本实施例提供一种双星形框架式并联电容器组自动调平衡装置,包括:
中央处理单元、电气量采集单元、晶闸管控制单元、晶闸管阵列单元、电容器组单元;
中央处理单元用于根据电气量采集单元采集到的电流数据中的中性点不平衡电流判断所述中性点不平衡电流是否达到启动值;若是则根据电气量采集单元采集到的电压、电流数据,计算电容器组单元中电容单元的电容量,根据预置调平衡策略判断电容单元是否需要退出运行;若存在电容单元需要退出运行,则输出相应的控制信号至晶闸管控制单元,以便晶闸管控制单元将电容器组单元中需要退出运行的电容单元退出;
需要说明的是,中央处理单元通过对电气量采集单元采集的电流数据中的中性点不平衡电流进行实时判断,从而实现了对双星形框架式并联电容器组运行状态的实时监测。并且,当中性点不平衡电流达到或超过了启动值时,则根据预置调平衡策略对电容器组中的电容单元进行判断,将需要退出运行的电容单元退出,从而实现双星形框架式并联电容器组运行的再平衡。
另外,中央处理单元还可以对已经退出运行的电容单元进行标记,将其标记为“不合格电容单元”,该不合格电容单元退出运行后便不再参与预置调平衡策略对电容器组中电容单元的投退判断。当然也可手动对电容单元进行标记。
电气量采集单元用于采集电容器组单元中的电压、电流数据,并发送至中央处理单元,电流数据包括中性点不平衡电流;
需要说明的是,电气量采集单元通过电压互感器和电流互感器采集电容器组单元中的电压、电流数据。
其中,电压互感器根据调平衡装置采集电压信号的需要,按其所处位置分为第一电压互感器和第二电压互感器。第一电压互感器与双星形框架式并联电容器组各星臂两端并联,用于测量各星臂两端的电压;第二电压互感器与双星形框架式并联电容器组各星臂上的并联电容单元组的两端并联,用于测量各星臂上的各电容单元两端的电压;
而电流互感器根据调平衡装置采集电流信号的需要,按其所处位置分为第一电流互感器、第二电流互感器和第三电流互感器。第一电流互感器与双星形框架式并联电容器组各星臂的首端串联,用于测量流过双星形框架式并联电容器组各星臂的电流;第二电流互感器与双星形框架式并联电容器组各星臂上的电容单元串联,用于测量流过双星形框架式并联电容器组各星臂上的各电容单元的电流;第三电流互感器串联在双星形框架式并联电容器组两中性点之间,用于测量中性点不平衡电流。电气量采集单元采集电压、电流数据如图5所示。
另外,电气量采集单元化具有对信号进行处理的功能,即通过A/D转换器将采集到的电压、电流信号等模拟量转换成数字量后送至中央处理单元。
晶闸管控制单元用于根据中央处理单元输出的控制信号控制晶闸管阵列单元中相应的晶闸管开关通断,从而控制电容器组单元中的电容单元投退;
需要说明的是,当晶闸管控制单元的一支路接收来自中央处理单元发出的通路信号,驱动晶闸管阵列单元的对应支路晶闸管导通,该支路的电容单元即被投入运行;相反,当晶闸管控制单元的一支路接收来自中央处理单元发出的断路信号,驱动晶闸管阵列单元的对应支路晶闸管断开,该支路的电容单元即被退出运行。
晶闸管阵列单元用于控制电容器组单元中的电容单元投退;
需要说明的是,晶闸管阵列单元根据晶闸管控制单元接收的通断信号驱动其导通或断开动作,完成对电容器组单元的电容单元投退。
电容器组单元由双星形框架式并联电容器组各星臂上的并联电容单元组组成,并联电容单元组包括若干个电容单元。
需要说明的是,电容器组单元中还包括有与所述电容单元串联的熔断器。
电容器组单元、晶闸管阵列单元和电气量采集单元构成了星臂上的各条支路,各支路上根据电位由高到低依次分布着熔断器、电容单元、电流互感器和晶闸管等设备。
在本实施例中,自动调平衡装置还可以包括人机交互单元和通讯单元。
其中人机交互单元主要包括键盘和显示器,用于对系统参数的设置、数据及状态的实时的展示。
通讯单元可直接接受外部指令,由其发送给中央处理单元。中央处理单元按接收到的指令要求进行电容量计算,并根据预置调平衡策略投退相应电容单元,从而满足系统无功补偿的需要。
本实施例提供了一种双星形框架式并联电容器组自动调平衡装置,其中自动调平衡装置通过实时在线监测双星形框架式并联电容器组星臂上各条支路中电容单元的电压、电流并计算得到各电容单元电容量采样值,运行中任意一个电容单元劣化将引起其电容量变化,从而造成双星形框架式并联电容器组两中性点之间的中性点不平衡电流增大,达到启动值时,所述装置的中央处理单元及时对该电容单元的运行状态作出分析评判,即根据预置调平衡策略计算需要退出运行的电容单元,然后发出控制信号驱动晶闸管阵列单元动作,完成相应电容单元的投退,实现双星形框架式并联电容器组三相各星臂电容量的再平衡。
本实施例提供的双星形框架式并联电容器组自动调平衡装置的电气一次接线方式如图6所示。本实施例提供的自动调平衡装置反应迅速,实时在线监测双星形框架式并联电容器组不平衡电流,及时发现各星臂间电容量不平衡;并且自动化程度高,当其发现不平衡后,自动执行调平衡策略,避免电容单元长期承受过电压,提高设备的使用寿命;还改善了电力系统无功补偿的可靠性,当因电容单元劣化导致各星臂电容量不平衡后,自动调平衡装置通过控制晶闸管阵列单元,自动将双星形框架式并联电容器组容量调平衡,避免因个别电容单元故障造成整组电容器组退出运行,持续为电力系统提供无功补偿。
以上是对本发明的一种双星形框架式并联电容器组自动调平衡装置的一个实施例进行的详细介绍,以下将对本发明的一种双星形框架式并联电容器组自动调平衡方法的一个实施例进行详细的介绍。
请参阅图2,本实施例提供一种双星形框架式并联电容器组自动调平衡方法,包括:
S101:采集中性点不平衡电流I0
S102:将中性点不平衡电流I0与预设电流阈值Iset进行比较,当I0≥Iset时,执行调平衡策略;
S103:重新采集调平衡策略结束后的中性点不平衡电流I0,并与预设电流阈值Iset重新进行比较,直到I0<Iset时结束。
本实施例提供了一种双星形框架式并联电容器组自动调平衡方法,通过比较中性点不平衡电流I0与预设电流阈值Iset的大小关系,从而判断是否需要执行调平衡策略,每次调平衡策略执行完之后均重新采集新的中性点不平衡电流进行比较,直到调平衡策略执行完之后双星形框架式并联电容器组三相各星臂电容量实现再平衡(即I0<Iset)时结束。等待下一周期重新再采集中性点不平衡电流以判断双星形框架式并联电容器组的运行状态。
以上是对本发明的一种双星形框架式并联电容器组自动调平衡方法的一个实施例进行的详细介绍,以下将对本发明的一种双星形框架式并联电容器组自动调平衡方法中调平衡策略的一个实施例进行详细的介绍。
请参阅图3,本实施例提供一种调平衡策略,包括:
S201:采集双星形框架式并联电容器k侧三相电压UA、UB、UC和三相电流IkA,IkB,IkC
需要说明的是,k=1、2,其中k=1对应双星形框架式并联电容器组Ⅰ侧星臂结构,k=2对应双星形框架式并联电容器组II侧星臂结构。
S202:根据采集的三相电压UA、UB、UC和三相电流IkA,IkB,IkC计算双星形框架式并联电容器k侧三相电容量CkA、CkB和CkC
需要说明的是,k侧三相电容量CkA、CkB和CkC的计算公式如下:
Figure BDA0003268072780000101
Figure BDA0003268072780000102
Figure BDA0003268072780000103
S203:求双星形框架式并联电容器k侧三相电容量最小值Ckmin
需要说明的是,k侧三相电容量最小值Ckmin从Ck1=CkA-Ckmin,Ck2=CkB-Ckmin和Ck3=CkC-Ckmin中求取,。
S204:计算双星形框架式并联电容器k侧的三相电容量与三相电容量最小值之间的偏差;
S205:判断双星形框架式并联电容器k侧第i相电容量偏差Cki是否等于0;若Cki不等于0时,同步采集双星形框架式并联电容器k侧第i相所有运行中的并联电容单元组的电压Ukih和电容单元的电流Ikihj,其中h表示双星形框架式并联电容器k侧第i相第h组并联电容单元组,j表示双星形框架式并联电容器k侧第i相第h组第j台电容单元;
需要说明的是,i=1、2、3,其中i=1对应双星形框架式并联电容器组A相,i=2对应双星形框架式并联电容器组B相,i=3对应双星形框架式并联电容器组C相;h=1、2、……、n,对应双星形框架式并联电容器组k侧第i相第h组“并联电容单元组”,n为双星形框架式并联电容器组k侧第i相“并联电容单元组”总数量;j=1、2、……、m,对应双星形框架式并联电容器组k侧第i相第h组“并联电容单元组”的第j台电容单元,m为双星形框架式并联电容器组k侧第i相单组“并联电容单元组”的电容单元总数量。
S206:根据采集的Ukih和Ikihj计算双星形框架式并联电容器k侧第i相第h组第j台电容单元电容量Ckihj,得到k侧第i相中所有运行中的电容单元电容量;
需要说明的是,k侧第i相第h组第j台电容单元电容量Ckihj根据以下计算公式计算:
Figure BDA0003268072780000111
S207:求双星形框架式并联电容器k侧第i相中所有运行中的电容单元电容量的最大值Ckimax和最小值Ckimin
S208:当Cki≥Ckimax时,控制Ckimax对应的电容单元退出运行;
S209:当Ckimax>Cki≥Ckimin时,计算双星形框架式并联电容器k侧第i相电容量偏差Cki与双星形框架式并联电容器k侧第i相第h组第j台电容单元电容量Ckihj差值的绝对值Skihj=|Cki-Ckihj|,并求出双星形框架式并联电容器组k侧第i相电容量偏差Cki与双星形框架式并联电容器组k侧第i相所有运行中的电容单元电容量差值的绝对值的最小值Skimin,控制Skimin所对应的电容单元退出运行;
需要说明的是,步骤S209中,控制对应电容单元的退出可通过中央处理单元驱动晶闸管阵列单元实现。即首先由中央处理单元确定需要退出的电容单元,并将其标记为“需退出”,然后中央处理单元发出控制命令,同时驱动晶闸管阵列单元将标记为“需退出”的电容单元退出运行,并将装置控制退出的电容单元标记为“调平衡退出运行电容单元”,同时还可以通过人机交互单元预警该信息。
以上是对本发明的一种双星形框架式并联电容器组自动调平衡方法中调平衡策略的一个实施例进行的详细介绍,以下将对本发明的一种双星形框架式并联电容器组自动调平衡设备的一个实施例进行详细的介绍。
本实施例提供了一种双星形框架式并联电容器组自动调平衡设备,设备包括处理器以及存储器:
存储器用于存储计算机程序,并将计算机程序的指令发送至处理器;
处理器根据计算机程序的指令执行如前述实施例的一种双星形框架式并联电容器组自动调平衡方法。
以上是对本发明的一种双星形框架式并联电容器组自动调平衡设备的一个实施例进行的详细介绍,以下将对本发明的一种计算机存储介质的一个实施例进行详细的介绍。
本实施例提供了一种计算机存储介质,计算机可读存储介质上存储有计算机程序,计算机程序被处理器执行时实现如第一方面的一种双星形框架式并联电容器组自动调平衡方法。
以上实施例仅用以说明本发明的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分技术特征进行等同替换;而这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (8)

1.一种双星形框架式并联电容器组自动调平衡装置,其特征在于,包括:
中央处理单元、电气量采集单元、晶闸管控制单元、晶闸管阵列单元和电容器组单元;
所述中央处理单元用于根据所述电气量采集单元采集到的电流数据中的中性点不平衡电流判断所述中性点不平衡电流是否达到启动值;若是则根据所述电气量采集单元采集到的电压、电流数据,计算所述电容器组单元中电容单元的电容量,根据预置调平衡策略判断所述电容单元是否需要退出运行;若存在所述电容单元需要退出运行,则输出相应的控制信号至所述晶闸管控制单元,以便所述晶闸管控制单元将所述电容器组单元中需要退出运行的电容单元退出;
所述电气量采集单元用于采集所述电容器组单元中的电压、电流数据,并发送至所述中央处理单元,所述电流数据包括所述中性点不平衡电流;
所述晶闸管控制单元用于根据所述中央处理单元输出的控制信号控制所述晶闸管阵列单元中相应的晶闸管开关通断,从而控制所述电容器组单元中的电容单元投退;
所述晶闸管阵列单元用于控制所述电容器组单元中的所述电容单元投退;
所述电容器组单元由双星形框架式并联电容器组各星臂上的并联电容单元组组成,所述并联电容单元组包括若干个电容单元。
2.根据权利要求1所述的一种双星形框架式并联电容器组自动调平衡装置,其特征在于,所述电气量采集单元具体包括:
电压互感器和电流互感器;
所述电压互感器包括第一电压互感器和第二电压互感器;
所述第一电压互感器与所述双星形框架式并联电容器组各星臂两端并联,用于测量各星臂两端的电压;
所述第二电压互感器与所述双星形框架式并联电容器组各星臂上的并联电容单元组的两端并联,用于测量各星臂上的各电容单元两端的电压;
所述电流互感器包括第一电流互感器、第二电流互感器和第三电流互感器;
所述第一电流互感器与所述双星形框架式并联电容器组各星臂的首端串联,用于测量流过所述双星形框架式并联电容器组各星臂的电流;
所述第二电流互感器与所述双星形框架式并联电容器组各星臂上的电容单元串联,用于测量流过所述双星形框架式并联电容器组各星臂上的各电容单元的电流;
所述第三电流互感器串联在双星形框架式并联电容器组两中性点之间,用于测量中性点不平衡电流。
3.根据权利要求2所述的一种双星形框架式并联电容器组自动调平衡装置,其特征在于,所述电气量采集单元还包括:
A/D转换器,所述A/D转换器用于将所述电压互感器和所述电流互感器输出的模拟量转化为数字量后送至所述中央处理单元。
4.根据权利要求1所述的一种双星形框架式并联电容器组自动调平衡装置,其特征在于,所述电容器组单元中还包括有与所述电容单元串联的熔断器。
5.一种双星形框架式并联电容器组自动调平衡方法,其特征在于,包括:
采集中性点不平衡电流I0
将所述中性点不平衡电流I0与预设电流阈值Iset进行比较,当I0≥Iset时,执行调平衡策略;
在所述调平衡策略执行结束后重新采集中性点不平衡电流I0,并与所述预设电流阈值Iset重新进行比较,直到I0<Iset时结束。
6.根据权利要求5所述的一种双星形框架式并联电容器组自动调平衡方法,其特征在于,所述调平衡策略具体包括:
采集双星形框架式并联电容器k侧三相电压UA、UB、UC和三相电流IkA,IkB,IkC
根据采集的所述三相电压UA、UB、UC和三相电流IkA,IkB,IkC计算双星形框架式并联电容器k侧三相电容量CkA、CkB和CkC
求双星形框架式并联电容器k侧三相电容量最小值Ckmin
计算双星形框架式并联电容器k侧的所述三相电容量与所述三相电容量最小值之间的偏差;
判断双星形框架式并联电容器k侧第i相电容量偏差Cki是否等于0;若Cki不等于0时,同步采集双星形框架式并联电容器k侧第i相所有运行中的并联电容单元组的电压Ukih和电容单元的电流Ikihj,其中h表示双星形框架式并联电容器k侧第i相第h组并联电容单元组,j表示双星形框架式并联电容器k侧第i相第h组第j台电容单元;
根据采集的Ukih和Ikihj计算双星形框架式并联电容器k侧第i相第h组第j台电容单元电容量Ckihj,得到k侧第i相中所有运行中的电容单元电容量;
求所述双星形框架式并联电容器k侧第i相中所有运行中的电容单元电容量的最大值Ckimax和最小值Ckimin
当Cki≥Ckimax时,控制Ckimax对应的电容单元退出运行;
当Ckimax>Cki≥Ckimin,计算所述双星形框架式并联电容器k侧第i相电容量偏差Cki与双星形框架式并联电容器k侧第i相第h组第j台电容单元电容量Ckihj差值的绝对值Skihj=|Cki-Ckihj|,并求出双星形框架式并联电容器组k侧第i相电容量偏差Cki与双星形框架式并联电容器组k侧第i相所有运行中的电容单元电容量差值的绝对值的最小值Skimin,控制Skimin所对应的电容单元退出运行。
7.一种双星形框架式并联电容器组自动调平衡设备,其特征在于,所述设备包括处理器以及存储器:
所述存储器用于存储计算机程序,并将所述计算机程序的指令发送至处理器;
所述处理器根据所述计算机程序的指令执行如权利要求5-6中任一项所述的一种双星形框架式并联电容器组自动调平衡方法。
8.一种计算机存储介质,其特征在于,所述计算机可读存储介质上存储有计算机程序,所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求5-6中任一项所述的一种双星形框架式并联电容器组自动调平衡方法。
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