CN114123113A - 并联电容器组中性点不平衡电流监测方法及装置 - Google Patents

并联电容器组中性点不平衡电流监测方法及装置 Download PDF

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CN114123113A
CN114123113A CN202111495469.3A CN202111495469A CN114123113A CN 114123113 A CN114123113 A CN 114123113A CN 202111495469 A CN202111495469 A CN 202111495469A CN 114123113 A CN114123113 A CN 114123113A
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曾智
宋永佳
梁志达
黄波
李凯枫
杨杰
李敬明
杨鹏
潘庆
梁超雄
欧健良
何锦鹏
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Abstract

本申请涉及一种并联电容器组中性点不平衡电流监测方法及装置。所述方法包括：获取并联电容器组中单个元件电容值与故障状态下的并联电容器组的电容值的第一比值；基于第一比值处理并联电容器组的第一级结构参数，确定并联电容器组内部串联段的击穿元件个数的范围；采用击穿元件个数的范围，基于第二级结构参数和第一级结构参数得到第二比值，并将第二比值与并联电容器组中单个元件电容值的乘积，确定为故障状态下的并联电容器组的单臂电容值的范围；根据故障状态下的并联电容器组的单臂电容值的范围，确认并联电容器组的不平衡电流的范围，以输出不平衡电流注意值和告警值。采用本方法能够及时发现并联电容器组的内部故障。

Description

并联电容器组中性点不平衡电流监测方法及装置
技术领域
本申请涉及电力设备技术领域，特别是涉及一种并联电容器组中性点不平衡电流监测方法及装置。
背景技术
随着电力设备的发展，并联电容器组作为电力系统无功补偿设备，具有无功平衡与电压支撑、提高配网功率因数的作用。目前，在电网中应用的并联电容器组接线形式主要包括单星形接线和双星形接线两种。
传统技术中，对于带内熔丝的双星形接线的高压并联电容器组采用中性点不平衡电流保护，运行过程中监测不平衡电流有效值，达到保护定值时跳闸的作用，保护定值一般根据击穿一定数量的电容器元件时产生的不平衡电流来设定；当电容器元件击穿数量未达到保护定值时，则无法发现电容器内部的早期故障。而电容器的损坏过程往往是内部元件接连击穿导致故障不断扩大的过程，若不及时检测电容器组的内部状态，可能导致电容器组鼓肚或爆炸的严重事故。
然而，目前的并联电容器组中性点不平衡电流监测方式或者传统方法，存在无法连续监测电容器的运行状态的问题。
发明内容
基于此，有必要针对上述技术问题，提供一种能够连续监测电容器的运行状态的并联电容器中性点不平衡电流监测方法及装置。
第一方面，本申请提供了一种并联电容器组中性点不平衡电流监测方法，方法应用于包含采用双星形接线的并联电容器组的支路；方法包括：
获取并联电容器组中单个元件电容值与故障状态下的并联电容器组的电容值的第一比值；
基于第一比值处理并联电容器组的第一级结构参数，确定并联电容器组内部串联段的击穿元件个数的范围；
采用击穿元件个数的范围，基于第二级结构参数和第一级结构参数得到第二比值，并将第二比值与并联电容器组中单个元件电容值的乘积，确定为故障状态下的并联电容器组的单臂电容值的范围；其中，第一级结构参数的结构级别大于第二级结构参数；
根据故障状态下的并联电容器组的单臂电容值的范围，确认并联电容器组的不平衡电流的范围，以输出不平衡电流注意值和不平衡电流告警值。
在其中一个实施例中，故障状态下的并联电容器组的电容值为预设百分比的并联电容器组的额定电容。
在其中一个实施例中，预设百分比为95％。
在其中一个实施例中，第一级结构参数为单元结构参数；单元结构参数包括并联电容器组的串联段数以及并联电容器组中每个串联段的并联元件个数；第二级结构参数为接线结构参数；接线结构参数包括并联电容器组每相单臂的串联段数以及单臂每个串联段的并联电容器的个数；
还包括步骤：根据并联电容器组的等效电路，获取接线结构参数。
在其中一个实施例中，基于如下公式得到第二比值：
Figure BDA0003399936210000021
其中，i为并联电容器组内部串联段的击穿元件个数；m为并联电容器组中每个串联段的并联元件个数；n为并联电容器组的串联段数；M为单臂每个串联段的并联电容器的个数；N为并联电容器组每相单臂的串联段数；R2为第二比值。
在其中一个实施例中，支路还包括串联电抗器；基于如下公式得到并联电容器组的不平衡电流的范围：
Figure BDA0003399936210000022
其中，C4为故障状态下的并联电容器组的单臂电容值；C3为正常状态下的并联电容器组的单臂电容值；US为系统电压；K为串联电抗器的电抗率；I0为并联电容器组的不平衡电流。
在其中一个实施例中，不平衡电流注意值为不平衡电流的范围中的最小值；不平衡电流告警值为不平衡电流的范围中的最大值。
第二方面，本申请还提供了一种并联电容器组中性点不平衡电流监测装置，装置包括：
第一比值获取模块，用于获取并联电容器组中单个元件电容值与故障状态下的并联电容器组的电容值的第一比值；
击穿元件个数范围确定模块，用于基于第一比值处理并联电容器组的第一级结构参数，确定并联电容器组内部串联段的击穿元件个数的范围；
单臂电容值范围确定模块，用于采用击穿元件个数的范围，基于第二级结构参数和第一级结构参数得到第二比值，并将第二比值与并联电容器组中单个元件电容值的乘积，确定为故障状态下的并联电容器组的单臂电容值的范围；其中，第一级结构参数的结构级别大于第二级结构参数；
不平衡电流预警值输出模块，用于根据故障状态下的并联电容器组的单臂电容值的范围，确认并联电容器组的不平衡电流的范围，以输出不平衡电流注意值和不平衡电流告警值。
第三方面，本申请还提供了一种并联电容器组中性点不平衡电流监测仪，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方法的步骤。
第四方面，本申请还提供了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方法的步骤。
第五方面，本申请还提供了一种计算机程序产品。所述计算机程序产品，包括计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现上述的方法的步骤。
上述并联电容器组中性点不平衡电流监测方法、装置、并联电容器组中性点不平衡电流监测仪、存储介质和计算机程序产品，通过根据
输出不平衡电流注意值和不平衡电流告警值，能够在双星形接线的并联电容器组的中性点不平衡电流监测过程中，在中性点不平衡电流上升至保护动作跳闸之前实现故障预警，提前发现并联电容器组的内部故障，方便运维人员及时停电进行检查，提升设备运维可靠性。
附图说明
图1为一个实施例中并联电容器组的一次接线图；
图2为一个实施例中并联电容器组中性点不平衡电流监测方法的流程示意图；
图3为一个实施例中并联电容器组中性点不平衡电流监测装置的结构框图；
图4为一个实施例中并联电容器组中性点不平衡电流监测仪的内部结构图。
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，如图1所示，本申请中双星形中性点不平衡电流保护加相电压差动保护，一次接线支路包括断路器、串联电抗器、并联电容器组和并联电容器组中性点不平衡电流互感器等。双星形接线的并联电容器组的内部结构为内熔丝结构，并联电容器组内由多个电容器元件通过并联和串联组成，当并联电容器组内部有若干个电容器元件发生故障，内熔丝动作将发生故障的若干个电容器元件切除，此时，并联电容器组的电容值发生下降。并联电容器组的电容值发生变化使各桥臂之间的平衡发生变化，从而产生中性点不平衡电流。
具体的，并联电容器组的串联段数为n；并联电容器组中每个串联段的并联元件个数为m；并联电容器组中单个元件电容值为Cx；电容器元件带内熔丝保护，具有内部放电电阻，而内部放电电阻的阻抗远大于相应并联段电容器的容抗，进而忽略内部放电电阻的阻抗。并联电容器组带串联电抗器，串联电抗器的电抗率为K。
进一步的，并联电容器组的接线形式为单臂每个串联段的并联电容器的个数为M，并联电容器组每相单臂的串联段数为N；正常状态下的并联电容器组的电容值为C1；则有下式：
Figure BDA0003399936210000051
当并联电容器组内部发生故障时，故障元件的内熔丝动作以断开对应故障元件，此时，并联电容器组内部串联段的击穿元件个数为i；故障状态下的并联电容器组的电容值为C2，则有下式：
Figure BDA0003399936210000052
并联电容器组的电容变化标幺值为α1，则有下式：
Figure BDA0003399936210000053
并联电容器组的故障率为β，则有下式：
Figure BDA0003399936210000054
正常状态下的并联电容器组的单臂电容值为C3，则有下式：
Figure BDA0003399936210000055
当故障发生在电容器组单臂时，故障状态下的并联电容器组的单臂电容值为C4，故障状态下的并联电容器组的单臂串联段电容为Cy，则有下式：
Figure BDA0003399936210000056
Figure BDA0003399936210000057
Figure BDA0003399936210000058
并联电容器组的单臂电容变化标幺值为α2，则有下式：
Figure BDA0003399936210000061
利用基尔霍夫电流定律，流入中性点的电流等于流出中性点的电流，则有下式：
Figure BDA0003399936210000062
其中，故障状态下的并联电容器组的一臂(即A1)的电容值为C4(即故障状态下的并联电容器组的单臂电容值)；其余五臂(即A2、B1、B2、C1和C2)的电容值均为C3(即正常状态下的并联电容器组的单臂电容值)；根据UA+UB+UC＝0，则有下式：
Figure BDA0003399936210000063
并联电容器组的不平衡电流为I0＝IA1+IB1+IC1，即：
I0＝(UA-U0)jωC3+(UB-U0)jωC3+(UC-U0)jωC3＝-3ωU0C3
Figure BDA0003399936210000064
式中C3为已知值，UA为并联电容器组端电压，由于串联电抗器的存在，则有下式：
Figure BDA0003399936210000065
其中，US为系统电压；系统实际运行过程中，C3、I0和US均为已知值，则由公式
Figure BDA0003399936210000066
Figure BDA0003399936210000067
以及
Figure BDA0003399936210000068
可得下式：
Figure BDA0003399936210000069
基于下式：
Figure BDA00033999362100000610
可得下式：
Figure BDA0003399936210000071
目前，对于采用内熔丝结构的并联电容器组采用中性点不平衡电流保护，运行过程中监测不平衡电流有效值，达到保护定值时跳闸的作用。保护定值一般根据击穿一定数量的电容器元件时产生的不平衡电流来设定；当电容器元件击穿数量未达到保护定值时，无法发现电容器内部的早期故障。
已知并联电容器组中性点CT不平衡电流保护启动定值为I，US取母线额定电压，根据式(1)和式(2)，则有下式：
Figure BDA0003399936210000072
其中，k为不平衡电流保护启动时，并联电容器组内部串联段的击穿元件个数。
在一个实施例中，如图2所示，提供了一种并联电容器组中性点不平衡电流监测方法，方法应用于包含采用双星形接线的并联电容器组的支路；方法包括：
步骤210，获取并联电容器组中单个元件电容值与故障状态下的并联电容器组的电容值的第一比值；
具体的，并联电容器组中单个元件电容值为Cx；故障状态下的并联电容器组的电容值为C2；第一比值为R1；在一些示例中，
Figure BDA0003399936210000073
在其中一个实施例中，故障状态下的并联电容器组的电容值为预设百分比的并联电容器组的额定电容。
具体的，并联电容器组的额定电容为Cn；以预设百分比的Cn作为获取不平衡电流注意值和不平衡电流告警值的参考值，即故障状态下的并联电容器组的电容值为减少了剩余预设百分比的并联电容器组的额定电容，将此时产生的不平衡电流作为不平衡电流注意值和不平衡电流告警值的参考值；在一些示例中，剩余预设百分比为5％。
在其中一个实施例中，预设百分比为95％。
具体的，根据DL/T 840(高压并联电容器使用技术条件)的要求，框架式并联电容器成套装置的电容值应符合：1)电容值偏差不超过额定的-5％～+5％范围；2)电容值不应小于出厂的95％。当并联电容器组内部发生故障导致电容值下降超过额定的5％(即β＝5％)时，对应的故障电容器予以更换。
在一些示例中，C2＝95％Cn，以95％Cn作为获取不平衡电流注意值和不平衡电流告警值的参考值，此时，
Figure BDA0003399936210000081
步骤220，基于第一比值处理并联电容器组的第一级结构参数，确定并联电容器组内部串联段的击穿元件个数的范围；
具体的，第一级结构参数为单元结构参数；单元结构参数包括并联电容器组的串联段数n以及并联电容器组中每个串联段的并联元件个数m；并联电容器组内部串联段的击穿元件个数范围为a～b；
在一些示例中，基于下式确定并联电容器组内部串联段的击穿元件个数的范围a～b：
Figure BDA0003399936210000082
其中，n为并联电容器组的串联段数；m为并联电容器组中每个串联段的并联元件个数；i＝(a～b)＜k；
在一些示例中，当值为小数时，b可采用加一取整法，a＝b-1；
步骤230，采用击穿元件个数的范围，基于第二级结构参数和第一级结构参数得到第二比值，并将第二比值与并联电容器组中单个元件电容值的乘积，确定为故障状态下的并联电容器组的单臂电容值的范围；其中，第一级结构参数的结构级别大于第二级结构参数；
在其中一个实施例中，第一级结构参数为单元结构参数；单元结构参数包括并联电容器组的串联段数以及并联电容器组中每个串联段的并联元件个数；第二级结构参数为接线结构参数；接线结构参数包括并联电容器组每相单臂的串联段数以及单臂每个串联段的并联电容器的个数；
还包括步骤：根据并联电容器组的等效电路，获取接线结构参数。
在其中一个实施例中，基于如下公式得到第二比值：
Figure BDA0003399936210000091
其中，i为并联电容器组内部串联段的击穿元件个数；m为并联电容器组中每个串联段的并联元件个数；n为并联电容器组的串联段数；M为单臂每个串联段的并联电容器的个数；N为并联电容器组每相单臂的串联段数；R2为第二比值。
步骤240，根据故障状态下的并联电容器组的单臂电容值的范围，确认并联电容器组的不平衡电流的范围，以输出不平衡电流注意值和不平衡电流告警值。
在其中一个实施例中，不平衡电流注意值为不平衡电流的范围中的最小值；不平衡电流告警值为不平衡电流的范围中的最大值。
具体的，输出不平衡电流I0的不平衡电流的范围A～B；其中，I0＝A时为不平衡电流注意值，I0＝B时为不平衡电流告警值。
在一些示例中，测控通过并联电容器组中性点不平衡电流互感器采样数据传输到后台，获取不平衡电流I0随时间变化的趋势图，并将不平衡电流I0与不平衡电流注意值A和不平衡电流告警值B比较。
在其中一个实施例中，支路还包括串联电抗器；基于如下公式得到并联电容器组的不平衡电流的范围：
Figure BDA0003399936210000092
其中，C4为故障状态下的并联电容器组的单臂电容值；C3为正常状态下的并联电容器组的单臂电容值；US为系统电压；K为串联电抗器的电抗率；I0为并联电容器组的不平衡电流。
当不平衡电流在线监测告警时，其并联电容器组内部发生故障，但并联电容器组内部串联段的击穿元件个数i值尚未达到不平衡电流保护动作的k值。本方法能够达到先于保护动作跳闸之前发现故障的目的，使运维人员及时掌握电容器组的运行状态，及时处理故障电容器单元，提升设备运维水平，提高电网运行可靠性。
在一些示例中，监控界面实时显示并联电容器组的不平衡电流I0的值、I0值对应的并联电容器组内部串联段的击穿元件个数i与并联电容器组的故障率β，当i＞b时，i值可以通过发光闪烁的方式告警；当β＞5％时，β值可以通过发光闪烁的方式告警。其中，并联电容器组内部串联段的击穿元件个数i和并联电容器组的故障率β为基于式(1)与式(2)，处理已知的并联电容器组的串联段数n、并联电容器组中每个串联段的并联元件个数m、并联电容器组的串联段数n、单臂每个串联段的并联电容器的个数M、并联电容器组每相单臂的串联段数N、并联电容器组中单个元件电容值Cx、系统电压US以及实时测得的并联电容器组的不平衡电流I0获取。
在一些示例中，并联电容器组内部元件发生击穿时产生的不平衡电流为I2，变化前不平衡电流为I1，突变量ΔI＝I2-I1。以i＝1时的并联电容器组的不平衡电流I0(i＝1)为参照，当ΔI＝I0(i＝1时即为预设告警值)时，在线监测后台予以告警。当I0＝A时，应尽快安排停电检查，更换故障电容器或重新调整桥臂电容；当ΔI超过预设告警值时，应引起注意，当I0接近注意值时，ΔI超过预设告警值但I0值不升反降，可能出现并联电容器组的不同臂均发生击穿的情况，运维人员应尽快停电检查；当I0未达到注意值但ΔI连续告警，可能出现并联电容器组内部发生连续击穿的情况，此时也应尽快停电检查。
在一些示例中，方法应用于一组电容器成套装置，型号为TBB35-60000/500BLW+ACW，其中，一组串联电抗器的电抗率K为12％，所配并联电容器组型号为BAM12/2-500-1W。并联电容器组全部为单套管出线，另一级与电容器外壳相联引出。并联电容器组内部元件联结形式为18并4串(即并联电容器组中每个串联段的并联元件个数m＝18，并联电容器组的串联段数n＝4)；并联电容器组带内熔丝保护，带内放电电阻。电容器装置接线形式为双星形接线，配备中性点不平衡电流保护加相电压差动保护，并联电容器组每相共有电容器40台，(5+5)并4串(即单臂每个串联段的并联电容器的个数M＝5；并联电容器组每相单臂的串联段数N＝4)双支路布置，电容器卧式安装，每相共40台电容器分别布置在4个绝缘平台上，每个绝缘平台上共有10台电容器以5并2串电气联接。双星形中性点不平衡电流保护定值为1A，k＝(5～6)，C1＝44μF，通过C1获取Cx＝9.778μF；C3＝55μF，根据95％C1获得i＝(3～4)，A＝0.476A，B＝0.669A，则有下式：
Figure BDA0003399936210000111
Figure BDA0003399936210000112
本实施例中通过对双星形接线的并联电容器组的中性点不平衡电流进行在线实时监测，分析中性点不平衡电流值从而达到对电容器组运行状态监视的目的。本实施例，可以在不平衡电流上升至保护动作跳闸之前实现故障预警，提前发现电容器内部故障，方便运维人员及时停电进行检查，提升设备运维可靠性。
应该理解的是，虽然如上所述的各实施例所涉及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，如上所述的各实施例所涉及的流程图中的至少一部分步骤可以包括多个步骤或者多个阶段，这些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中的步骤或者阶段的至少一部分轮流或者交替地执行。
基于同样的发明构思，本申请实施例还提供了一种用于实现上述所涉及的并联电容器组中性点不平衡电流监测方法的并联电容器组中性点不平衡电流监测装置。该装置所提供的解决问题的实现方案与上述方法中所记载的实现方案相似，故下面所提供的一个或多个并联电容器组中性点不平衡电流监测装置实施例中的具体限定可以参见上文中对于并联电容器组中性点不平衡电流监测方法的限定，在此不再赘述。
在一个实施例中，如图3所示，提供了一种并联电容器组中性点不平衡电流监测装置，装置包括：
第一比值获取模块310，用于获取并联电容器组中单个元件电容值与故障状态下的并联电容器组的电容值的第一比值；
击穿元件个数范围确定模块320，用于基于第一比值处理并联电容器组的第一级结构参数，确定并联电容器组内部串联段的击穿元件个数的范围；
单臂电容值范围确定模块330，用于采用击穿元件个数的范围，基于第二级结构参数和第一级结构参数得到第二比值，并将第二比值与并联电容器组中单个元件电容值的乘积，确定为故障状态下的并联电容器组的单臂电容值的范围；其中，第一级结构参数的结构级别大于第二级结构参数；
不平衡电流预警值输出模块340，用于根据故障状态下的并联电容器组的单臂电容值的范围，确认并联电容器组的不平衡电流的范围，以输出不平衡电流注意值和不平衡电流告警值。
在其中一个实施例中，还包括接线结构参数获取模块，用于根据并联电容器组的等效电路，获取接线结构参数。
在其中一个实施例中，单臂电容值范围确定模块基于如下公式得到第二比值：
Figure BDA0003399936210000121
其中，i为并联电容器组内部串联段的击穿元件个数；m为并联电容器组中每个串联段的并联元件个数；n为并联电容器组的串联段数；M1为单臂每个串联段的并联电容器的个数；N为并联电容器组每相单臂的串联段数；R2为第二比值；
在其中一个实施例中，不平衡电流预警值输出模块基于如下公式得到并联电容器组的不平衡电流的范围：
Figure BDA0003399936210000122
其中，C4为故障状态下的并联电容器组的单臂电容值；C3为正常状态下的并联电容器组的单臂电容值；US为系统电压；K为串联电抗器的电抗率；I0为并联电容器组的不平衡电流。
上述并联电容器组中性点不平衡电流监测装置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，提供了一种并联电容器组中性点不平衡电流监测仪，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方法的步骤。
在一个实施例中，提供了一种并联电容器组中性点不平衡电流监测仪，该并联电容器组中性点不平衡电流监测仪可以是终端，其内部结构图可以如图4所示。该并联电容器组中性点不平衡电流监测仪包括通过系统总线连接的处理器、存储器、通信接口、显示屏和输入装置。其中，该并联电容器组中性点不平衡电流监测仪的处理器用于提供计算和控制能力。该并联电容器组中性点不平衡电流监测仪的存储器包括非易失性存储介质、内存储器。该非易失性存储介质存储有操作系统和计算机程序。该内存储器为非易失性存储介质中的操作系统和计算机程序的运行提供环境。该并联电容器组中性点不平衡电流监测仪的通信接口用于与外部的终端进行有线或无线方式的通信，无线方式可通过WIFI、移动蜂窝网络、NFC(近场通信)或其他技术实现。该并联电容器组中性点不平衡电流监测仪被处理器执行时以实现一种并联电容器组中性点不平衡电流监测方法。该并联电容器组中性点不平衡电流监测仪的显示屏可以是液晶显示屏或者电子墨水显示屏，该并联电容器组中性点不平衡电流监测仪的输入装置可以是显示屏上覆盖的触摸层，也可以是并联电容器组中性点不平衡电流监测仪外壳上设置的按键、轨迹球或触控板，还可以是外接的键盘、触控板或鼠标等。
本领域技术人员可以理解，图4中示出的结构，仅仅是与本申请方案相关的部分结构的框图，并不构成对本申请方案所应用于其上的并联电容器组中性点不平衡电流监测仪的限定，具体的并联电容器组中性点不平衡电流监测仪可以包括比图中所示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者具有不同的部件布置。
在一个实施例中，提供了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方法的步骤。
在一个实施例中，提供了一种计算机程序产品。所述计算机程序产品，包括计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现上述的方法的步骤。
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，所述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、数据库或其它介质的任何引用，均可包括非易失性和易失性存储器中的至少一种。非易失性存储器可包括只读存储器(Read-OnlyMemory，ROM)、磁带、软盘、闪存、光存储器、高密度嵌入式非易失性存储器、阻变存储器(ReRAM)、磁变存储器(Magnetoresistive Random Access Memory，MRAM)、铁电存储器(Ferroelectric Random Access Memory，FRAM)、相变存储器(Phase Change Memory，PCM)、石墨烯存储器等。易失性存储器可包括随机存取存储器(Random Access Memory，RAM)或外部高速缓冲存储器等。作为说明而非局限，RAM可以是多种形式，比如静态随机存取存储器(Static Random Access Memory，SRAM)或动态随机存取存储器(Dynamic RandomAccess Memory，DRAM)等。本申请所提供的各实施例中所涉及的数据库可包括关系型数据库和非关系型数据库中至少一种。非关系型数据库可包括基于区块链的分布式数据库等，不限于此。本申请所提供的各实施例中所涉及的处理器可为通用处理器、中央处理器、图形处理器、数字信号处理器、可编程逻辑器、基于量子计算的数据处理逻辑器等，不限于此。
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。
以上所述实施例仅表达了本申请的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本申请专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本申请的保护范围。因此，本申请的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种并联电容器组中性点不平衡电流监测方法，其特征在于，所述方法应用于包含采用双星形接线的并联电容器组的支路；所述方法包括：
获取所述并联电容器组中单个元件电容值与故障状态下的所述并联电容器组的电容值的第一比值；
基于所述第一比值处理所述并联电容器组的第一级结构参数，确定所述并联电容器组内部串联段的击穿元件个数的范围；
采用所述击穿元件个数的范围，基于第二级结构参数和所述第一级结构参数得到第二比值，并将所述第二比值与所述并联电容器组中单个元件电容值的乘积，确定为所述故障状态下的所述并联电容器组的单臂电容值的范围；其中，第一级结构参数的结构级别大于第二级结构参数；
根据所述故障状态下的所述并联电容器组的单臂电容值的范围，确认所述并联电容器组的不平衡电流的范围，以输出不平衡电流注意值和不平衡电流告警值。
2.根据权利要求1所述的并联电容器组中性点不平衡电流监测方法，其特征在于，所述故障状态下的所述并联电容器组的电容值为预设百分比的所述并联电容器组的额定电容。
3.根据权利要求1所述的并联电容器组中性点不平衡电流监测方法，其特征在于，所述预设百分比为95％。
4.根据权利要求1所述的并联电容器组中性点不平衡电流监测方法，其特征在于，所述第一级结构参数为单元结构参数；所述单元结构参数包括所述并联电容器组的串联段数以及所述并联电容器组中每个串联段的并联元件个数；所述第二级结构参数为接线结构参数；所述接线结构参数包括所述并联电容器组每相单臂的串联段数以及单臂每个串联段的并联电容器的个数；
还包括步骤：根据所述并联电容器组的等效电路，获取所述接线结构参数。
5.根据权利要求4所述的并联电容器组中性点不平衡电流监测方法，其特征在于，基于如下公式得到第二比值：
Figure FDA0003399936200000011
其中，i为所述并联电容器组内部串联段的击穿元件个数；m为所述并联电容器组中每个串联段的并联元件个数；n为所述并联电容器组的串联段数；M为所述单臂每个串联段的并联电容器的个数；N为所述并联电容器组每相单臂的串联段数；R2为所述第二比值。
6.根据权利要求4所述的并联电容器组中性点不平衡电流监测方法，其特征在于，所述支路还包括串联电抗器；
基于如下公式得到所述并联电容器组的不平衡电流的范围：
Figure FDA0003399936200000021
其中，C4为所述故障状态下的所述并联电容器组的单臂电容值；C3为正常状态下的所述并联电容器组的单臂电容值；US为系统电压；K为所述串联电抗器的电抗率；I0为并联电容器组的不平衡电流。
7.根据权利要求1至6任一项所述的并联电容器组中性点不平衡电流监测方法，其特征在于，所述不平衡电流注意值为所述不平衡电流的范围中的最小值；所述不平衡电流告警值为所述不平衡电流的范围中的最大值。
8.一种并联电容器组中性点不平衡电流监测装置，其特征在于，所述装置包括：
第一比值获取模块，用于获取所述并联电容器组中单个元件电容值与故障状态下的所述并联电容器组的电容值的第一比值；
击穿元件个数范围确定模块，用于基于所述第一比值处理所述并联电容器组的第一级结构参数，确定所述并联电容器组内部串联段的击穿元件个数的范围；
单臂电容值范围确定模块，用于采用所述击穿元件个数的范围，基于第二级结构参数和所述第一级结构参数得到第二比值，并将所述第二比值与所述并联电容器组中单个元件电容值的乘积，确定为所述故障状态下的所述并联电容器组的单臂电容值的范围；其中，第一级结构参数的结构级别大于第二级结构参数；
不平衡电流预警值输出模块，用于根据所述故障状态下的所述并联电容器组的单臂电容值的范围，确认所述并联电容器组的不平衡电流的范围，以输出不平衡电流注意值和不平衡电流告警值。
9.一种并联电容器组中性点不平衡电流监测仪，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权利要求1至7中任一项所述的方法的步骤。
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7中任一项所述的方法的步骤。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN114460409A (zh) * 2022-04-13 2022-05-10 广东电网有限责任公司佛山供电局 基于中性点不平衡数据的电容器监测方法、装置及设备
CN115343565A (zh) * 2022-10-19 2022-11-15 广东电网有限责任公司佛山供电局 一种并联电容器健康状态实时评价方法及装置

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