CN114460409A - 基于中性点不平衡数据的电容器监测方法、装置及设备 - Google Patents

Abstract

本申请涉及一种基于中性点不平衡数据的电容器监测方法、装置及设备，该方法包括获取电容器组的参数数据；依据电容器组接线方式对参数数据进行处理，得到可切除元件数量k；选取k的数值后对参数数据进行处理，得到k个中性点不平衡电流或开口三角电压作为预警数据，k的数值为1、2、......k；选取第a个预警数据作为告警值；实时获取电容器组运行的电流数据或电压数据，对获取相邻时间的电流数据或电压数据进行处理，得到电容器组是否发生跳变；若电容器组发生跳变且跳变后电容器组的电流数据或电压数据一直维持不变，将跳变后电容器组的电流数据或电压数据与对应的告警值对比发出不同等级的告警。该方法简单，实时对电容器组进行监测。

Description

基于中性点不平衡数据的电容器监测方法、装置及设备

技术领域

本申请涉及电容器监测技术领域，尤其涉及一种基于中性点不平衡数据的电容器监测方法、装置及设备。

背景技术

并联电容器组是电力系统中无功补偿设备之一，并联电容器组的安全运行对于保证电力系统的稳定、维护电网无功平衡和电网电压正常有重要意义。目前，电容器组的故障诊断方式是：每6年一次的停电预防性试验或电容器继电保护跳闸后试验；6年一次的停电预防性试验试验周期长，难以发现真空期内的问题；而电容器继电保护跳闸后试验为设备故障后的事后应急处理方式，由于外熔丝型电容器一般击穿即触发保护跳闸，而内熔丝型电容器故障一般具有一定的发展期。

因此，采用现有技术停电进行预防性试验或跳闸后试验对电容器组进行故障诊断均存在缺陷。例如：电容器组的预防性试验每6年需要开展一次。如果实施计划停电，会给电力系统供电带来一定的影响。另外，由于停电试验时设备处在非运行电压和负载状态，不能真实反映电容器实际运行状态时的绝缘状况及其故障发展趋势，具有极大的局限性。在某些情况下，当由于电力系统运行的要求设备无法停运时，往往造成漏试或超周期试验，难以及时诊断出绝缘缺陷。电容器组的跳闸后试验属于事后应急，增加了运行人员安排工作计划的难度，且电容器设备的故障停运可能导致无法及时对电网提供无功补偿而造成较大的损失，另外，出现早期故障的电容器带电运行也会影响其他设备的安全稳定运行。

发明内容

本申请实施例提供了一种基于中性点不平衡数据的电容器监测方法、装置及设备，用于解决现有采用停电进行预防性试验或跳闸后试验对电容器组进行故障诊断，存在难度大、及时性差的技术问题。

为了实现上述目的，本申请实施例提供如下技术方案：

一种基于中性点不平衡数据的电容器监测方法，包括以下步骤：

获取电容器组的参数数据；

依据所述参数数据中的电容器组接线方式对所述参数数据进行处理，得到与电容器组接线方式对应的可切除元件数量并记为k；

选取k的数值后对所述参数数据进行处理，得到与电容器组接线方式对应的k个中性点不平衡电流或中性点不平衡开口三角电压并记为预警数据，k的数值为1、2、......k；选取第a个所述预警数据作为告警值；

实时获取所述电容器组运行的电流数据或电压数据，对获取相邻时间的所述电流数据或所述电压数据进行处理，得到所述电容器组是否发生跳变；

若所述电容器组发生跳变且跳变后所述电容器组的电流数据或电压数据一直维持不变，将跳变后所述电容器组的电流数据或电压数据与对应的所述告警值对比，发出不同等级的告警；

其中，k为大于2的自然数，

。

优选地，依据所述参数数据中的电容器组接线方式对所述参数数据进行处理，得到与电容器组接线方式对应的可切除元件数量并记为k包括：

若所述参数数据中的电容器组接线方式为双星型接线方式，依据所述参数数据采用第一计算公式进行计算，得到与所述双星型接线方式对应的可切除元件数量并记为k；

若所述参数数据中的电容器组接线方式为单星型接线方式，依据所述参数数据采用第二计算公式进行计算，得到与所述单星型接线方式对应的可切除元件数量并记为k；

其中，所述第一计算公式为：

所述第二计算公式为：

式中，M为电容器组的每相并联单元数量，N为电容器组的每相串联单元数量，m为电容器组中每个并联单元的并联元件数量，n为电容器组中每个串联单元的串联元件数量，Kv为电容器组完好过电压的倍数。

优选地，对所述参数数据进行处理得到与电容器组接线方式对应的中性点不平衡电流或中性点不平衡开口三角电压包括：

若所述参数数据中的电容器组接线方式为双星型接线方式，依据所述参数数据采用电流计算公式计算，得到与所述双星型接线方式对应的中性点不平衡电流I ₀；

若所述参数数据中的电容器组接线方式为单星型接线方式，依据所述参数数据采用开口三角电压计算公式计算，得到与所单星型接线方式对应的中性点不平衡开口三角电压

；

其中，所述电流计算公式为：

所述开口三角电压计算公式为：

式中，k为可切除元件数量，I _EX 为电容器组的额定相电流，U _EX 为电容器组的额定相电压，M为电容器组的每相并联单元数量，N为电容器组的每相串联单元数量，m为电容器组中每个并联单元的并联元件数量，n为电容器组中每个串联单元的串联元件数量。

优选地，对获取相邻时间的所述电流数据或所述电压数据进行处理，得到所述电容器组是否发生跳变包括：

对获取相邻时间的所述电流数据或所述电压数据进行作差处理，得到跳变数据；

若所述跳变数据的数值大于相邻时间的第一个所述电流数据或所述电压数据数值的百分之十，该跳变数据为增量跳变数据，则所述电容器组发生跳变；

若所述跳变数据的数值不大于相邻时间的第一个所述电流数据或所述电压数据数值的百分之十，则所述电容器组没有发生跳变。

优选地，该基于中性点不平衡数据的电容器监测方法包括：若所述电容器组发生跳变且至少连续5次的跳变数据为增量跳变数据，将跳变后所述电容器组的电流数据或电压数据与对应的所述告警值对比，发出不同等级的告警。

优选地，将跳变后所述电容器组的电流数据或电压数据与对应的所述告警值对比，发出不同等级的告警包括：

若跳变后所述电容器组的电流数据或电压数据小于所述告警值，则发出二级告警；

若跳变后所述电容器组的电流数据或电压数据大于所述告警值，则发出一级告警。

本申请还提供一种基于中性点不平衡数据的电容器监测装置，包括数据获取模块、第一数据处理模块、第二数据处理模块、跳变模块和告警模块；

所述数据获取模块，用于获取电容器组的参数数据；

所述第一数据处理模块，用于依据所述参数数据中的电容器组接线方式对所述参数数据进行处理，得到与电容器组接线方式对应的可切除元件数量并记为k；

所述第二数据处理模块，用于选取k的数值后对所述参数数据进行处理，得到与电容器组接线方式对应的k个中性点不平衡电流或中性点不平衡开口三角电压并记为预警数据，k的数值为1、2、......k；选取第a个所述预警数据作为告警值；

所述跳变模块，用于实时获取所述电容器组运行的电流数据或电压数据，对获取相邻时间的所述电流数据或所述电压数据进行处理，得到所述电容器组是否发生跳变；

所述告警模块，用于若所述电容器组发生跳变且跳变后所述电容器组的电流数据或电压数据一直维持不变，将跳变后所述电容器组的电流数据或电压数据与对应的所述告警值对比，发出不同等级的告警；

其中，k为大于2的自然数，

。

优选地，所述第一数据处理模块包括第一计算子模块和第二计算子模块；

所述第一计算子模块，用于根据所述参数数据中的电容器组接线方式为双星型接线方式，依据所述参数数据采用第一计算公式进行计算，得到与所述双星型接线方式对应的可切除元件数量并记为k；

所述第二计算子模块，用于根据所述参数数据中的电容器组接线方式为单星型接线方式，依据所述参数数据采用第二计算公式进行计算，得到与所述单星型接线方式对应的可切除元件数量并记为k；

其中，所述第一计算公式为：

所述第二计算公式为：

式中，M为电容器组的每相并联单元数量，N为电容器组的每相串联单元数量，m为电容器组中每个并联单元的并联元件数量，n为电容器组中每个串联单元的串联元件数量，Kv为电容器组完好过电压的倍数。

优选地，所述第二数据处理模块包括电流计算子模块和电压计算子模块；

所述电流计算子模块，用于根据所述参数数据中的电容器组接线方式为双星型接线方式，依据所述参数数据采用电流计算公式计算，得到与所述双星型接线方式对应的中性点不平衡电流I ₀；

所述电压计算子模块，用于根据所述参数数据中的电容器组接线方式为单星型接线方式，依据所述参数数据采用开口三角电压计算公式计算，得到与所单星型接线方式对应的中性点不平衡开口三角电压

；

其中，所述电流计算公式为：

所述开口三角电压计算公式为：

式中，k为可切除元件数量，I _EX 为电容器组的额定相电流，U _EX 为电容器组的额定相电压，M为电容器组的每相并联单元数量，N为电容器组的每相串联单元数量，m为电容器组中每个并联单元的并联元件数量，n为电容器组中每个串联单元的串联元件数量。

本申请还提供一种基于中性点不平衡数据的电容器监测设备，包括处理器以及存储器；

所述存储器，用于存储程序代码，并将所述程序代码传输给所述处理器；

所述处理器，用于根据所述程序代码中的指令执行上述所述的基于中性点不平衡数据的电容器监测方法。

从以上技术方案可以看出，本申请实施例具有以下优点：该基于中性点不平衡数据的电容器监测方法、装置及设备，该方法包括获取电容器组的参数数据；依据参数数据中的电容器组接线方式对参数数据进行处理，得到与电容器组接线方式对应的可切除元件数量并记为k；k的取值分别从1至k对参数数据进行处理得到与电容器组接线方式对应的k个中性点不平衡电流或中性点不平衡开口三角电压并记为预警数据；选取第a个预警数据作为告警值；实时获取电容器组运行的电流数据或电压数据，对获取相邻时间的电流数据或电压数据进行处理，得到电容器组是否发生跳变；若电容器组发生跳变且跳变后电容器组的电流数据或电压数据一直维持不变，将跳变后电容器组的电流数据或电压数据与对应的告警值对比，发出不同等级的告警。该基于中性点不平衡数据的电容器监测方法通过以电容器组的中性点不平衡的电流或开口三角电压数据为基础，进行实时的智能分析判断内电容器组的故障并发出告警，实现了电容器组故障判断的实时评估和故障告警，该监测方法简单，能够实时对电容器组进行监测，解决了现有采用停电进行预防性试验或跳闸后试验对电容器组进行故障诊断，存在难度大、及时性差的技术问题。

附图说明

为了更清楚地说明本申请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申请的一些实施例，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为本申请实施例所述的基于中性点不平衡数据的电容器监测方法的步骤流程图；

图2为本申请实施例所述的基于中性点不平衡数据的电容器监测装置的框架图。

具体实施方式

为使得本申请的发明目的、特征、优点能够更加的明显和易懂，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请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申请一部分实施例，而非全部的实施例。基于本申请中的实施例，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，都属于本申请保护的范围。

本申请术语解释：

SCADA系统指的是数据采集与监视控制系统。SCADA系统在电力系统中的应用最为广泛，技术发展也最为成熟。SCADA系统也作为能量管理系统（EMS系统）的一个最主要的子系统，有着信息完整、提高效率、正确掌握系统运行状态、加快决策、能帮助快速诊断出系统故障状态等优势，现已经成为电力调度不可缺少的工具。SCADA系统对提高电网运行的可靠性、安全性与经济效益，减轻调度员，实现电力调度自动化与现代化，提高调度的效率和水平方面有着不可替代的作用。

本申请实施例提供了一种基于中性点不平衡数据的电容器监测方法、装置及设备，应用于电容器监测系统上，用于解决了现有采用停电进行预防性试验或跳闸后试验对电容器组进行故障诊断，存在难度大、及时性差的技术问题。

实施例一：

图1为本申请实施例所述的基于中性点不平衡数据的电容器监测方法的步骤流程图。

如图1所示，本申请实施例提供了一种基于中性点不平衡数据的电容器监测方法，包括以下步骤：

S1.获取电容器组的参数数据。

需要说明的是，采用网络爬虫技术从电力系统的SCADA系统中获取电容器组的参数数据，参数数据包括：电容器组的熔丝类型、电容器组的接线方式、电电容器组的每相并联单元数量、电容器组的额定相电流、电容器组的额定相电压、电容器组的每相串联单元数量、电容器组中每个并联单元的并联元件数量、电容器组中每个串联单元的串联元件数量、电容器组完好过电压的倍数等。在本实施例中，还将获取电容器组的参数数据存储至电容器监测系统中。其中，电容器组优选为内熔丝型的电容器作为案例说明。电容器组的接线方式包括双星型接线方式和单星型接线方式。

S2.依据参数数据中的电容器组接线方式对参数数据进行处理，得到与电容器组接线方式对应的可切除元件数量并记为k。

需要说明的是，主要是根据步骤S1获取的电容器组中参数数据的接线方式选择对应的参数数据计算得到电容器组中能够被故障电流击穿的元件数量，为后续步骤选择告警值提供数据。

S3. 选取k的数值后对参数数据进行处理，得到与电容器组接线方式对应的k个中性点不平衡电流或中性点不平衡开口三角电压并记为预警数据，k的数值为1、2、......k；选取第a个所述预警数据作为告警值。其中，其中，k为大于2的自然数，

。

需要说明的是，主要是根据步骤S2中得到可切除元件数量，选择参数数据且k的取值分别从1至k分别计算，得到k个中性点不平衡电流或中性点不平衡开口三角电压，将得到的中性点不平衡电流或中性点不平衡开口三角电压作为预警数据。在本实施例中，当电容器发生故障后，累计k个电容器组的元件被击穿后，第k个可切除元件对应的中性点不平衡电流或中性点不平衡开口三角电压作为电容器组中保护动作跳闸的整定值。而选择第a个预警数据作为告警值，是为了在中性点不平衡数据达到整定值之前进行跳闸预警；例如当累计k个可切除元件击穿后保护跳闸的情况下，在第a个可切除元件发生击穿时该基于中性点不平衡数据的电容器监测方法能够进行预警。其中，该基于中性点不平衡数据的电容器监测方法还将得到的所有预警数据和设置的预警值存储至电容器监测系统中，在电容器监测系统中实现将电容器组的参数数据与预警数据整合，为监测电容器提供预警值。较优地，a的取值为2。

在本实施例中，a的取值不为1，避免初始的中性点不平衡数据不稳定的影响。

S4.实时获取电容器组运行的电流数据或电压数据，对获取相邻时间的电流数据或电压数据进行处理，得到电容器组是否发生跳变。

需要说明的是，主要从电容器监测系统中实时获取电容器组在运行过程中的电流数据、电压数据，对获得的电流数据和电压数据进行处理分析，判断电容器组是否发生跳变。电容器监测系统可以为SCADA系统。

S5.若电容器组发生跳变且跳变后电容器组的电流数据或电压数据一直维持不变，将跳变后电容器组的电流数据或电压数据与对应的所告警值对比，发出不同等级的告警。

需要说明的是，主要是根据电容器组发生跳变且跳变后电容器组的电流数据或电压数据一直维持不变，那么跳变后电容器组的电流数据或电压数据与对应的所告警值对比，发出不同等级的告警，实现对电容器组的监测。

本申请提供的一种基于中性点不平衡数据的电容器监测方法，包括：获取电容器组的参数数据；依据参数数据中的电容器组接线方式对参数数据进行处理，得到与电容器组接线方式对应的可切除元件数量并记为k；选取k的数值后对参数数据进行处理，得到与电容器组接线方式对应的k个中性点不平衡电流或中性点不平衡开口三角电压并记为预警数据，k的数值为1、2、......k；选取第a个预警数据作为告警值；实时获取电容器组运行的电流数据或电压数据，对获取相邻时间的电流数据或电压数据进行处理，得到电容器组是否发生跳变；若电容器组发生跳变且跳变后电容器组的电流数据或电压数据一直维持不变，将跳变后电容器组的电流数据或电压数据与对应的告警值对比，发出不同等级的告警。该基于中性点不平衡数据的电容器监测方法通过以电容器组的中性点不平衡的电流或开口三角电压数据为基础，进行实时的智能分析判断内电容器组的故障并发出告警，实现了电容器组故障判断的实时评估和故障告警，该监测方法简单，能够实时对电容器组进行监测，解决了现有采用停电进行预防性试验或跳闸后试验对电容器组进行故障诊断，存在难度大、及时性差的技术问题。

需要说明的是，该基于中性点不平衡数据的电容器监测方法通过第a个预警数据作为预警值，可实现电容器组的健康状态实时监测和早期故障的预警，渐而实现故障主动预防。该基于中性点不平衡数据的电容器监测方法直接通过现有的电容器监测系统获取电容器的数据进行分析处理实现对电容器组的预警监测，无需新安装监测设备装置，降低成本。该基于中性点不平衡数据的电容器监测方法采用中性点不平衡电流或中性点不平衡开口三角电压作为预警数据，提高预警的准确性。且使用中性点不平衡电流或开口三角电压作为预警数据与现有的三相数据相比，灵敏性更高，即是三相数据的分析只具体到电容器组，而中性点不平衡数据具体到电容器组的内部元件击穿数据，更为详细。

在本申请的一个实施例中，依据参数数据中的电容器组接线方式对参数数据进行处理，得到与电容器组接线方式对应的可切除元件数量并记为k包括：

若参数数据中的电容器组接线方式为双星型接线方式，依据参数数据采用第一计算公式进行计算，得到与双星型接线方式对应的可切除元件数量并记为k；

若参数数据中的电容器组接线方式为单星型接线方式，依据参数数据采用第二计算公式进行计算，得到与单星型接线方式对应的可切除元件数量并记为k；

其中，第一计算公式为：

第二计算公式为：

式中，M为电容器组的每相并联单元数量，N为电容器组的每相串联单元数量，m为电容器组中每个并联单元的并联元件数量，n为电容器组中每个串联单元的串联元件数量，Kv为电容器组完好过电压的倍数。依据以及电容器组的接线方式采用第一计算公式或第二计算公式，得到电容器组中的可切除元件的数量。

需要说明的是，可切除元件指的是一个电容器组内的数个电容元件里的可损坏电容元件。

在本申请的一个实施例中，对参数数据进行处理得到与电容器组接线方式对应的中性点不平衡电流或中性点不平衡开口三角电压包括：

若参数数据中的电容器组接线方式为双星型接线方式，依据参数数据采用电流计算公式计算，得到与双星型接线方式对应的中性点不平衡电流I ₀；

若参数数据中的电容器组接线方式为单星型接线方式，依据参数数据采用开口三角电压计算公式计算，得到与所单星型接线方式对应的中性点不平衡开口三角电压

；

其中，电流计算公式为：

开口三角电压计算公式为：

式中，k为可切除元件数量，I _EX 为电容器组的额定相电流，U _EX 为电容器组的额定相电压，M为电容器组的每相并联单元数量，N为电容器组的每相串联单元数量，m为电容器组中每个并联单元的并联元件数量，n为电容器组中每个串联单元的串联元件数量。

需要说明的是，该基于中性点不平衡数据的电容器监测方法依据电容器组的接线方式采用电流计算公式或开口三角电压计算公式，得到电容器组中的预警数据。

在本申请实施例中，对获取相邻时间的电流数据或电压数据进行处理，得到电容器组是否发生跳变包括：

对获取相邻时间的电流数据或电压数据进行作差处理，得到跳变数据；

若跳变数据的数值大于相邻时间的第一个电流数据或电压数据数值的百分之十，该跳变数据为增量跳变数据，则电容器组发生跳变；

若跳变数据的数值不大于相邻时间的第一个电流数据或电压数据数值的百分之十，则电容器组没有发生跳变。

需要说明的是，该基于中性点不平衡数据的电容器监测方法通过比较相邻两个时间采集的电流数据或电压数据进行作差处理，其差值的绝对值作为跳变数据，只有跳变数据的数值大于相邻时间的第一个电流数据或电压数据数值的百分之十，电容器组发生跳变。相邻时间的第一个电流数据或电压数据指的是作差处理数据中第一个时间的电流数据或电压数据，例如相邻两个时间采集的电流数据或电压数据的时间为t1和t2，那么相邻时间的第一个电流数据或电压数据及时时间t1对应的电流数据或电压数据。

在本申请实施例中，该基于中性点不平衡数据的电容器监测方法包括：若电容器组发生跳变且至少连续5次的跳变数据为增量跳变数据，将跳变后电容器组的电流数据或电压数据与对应的告警值对比，发出不同等级的告警。

需要说明的是，该基于中性点不平衡数据的电容器监测方法也可以根据在电容器组发生跳变且至少连续5次的跳变数据为增量跳变数据情况下，将第5次跳变后电容器组的电流数据或电压数据与对应的告警值对比，得到告警信息。

在本申请实施例中，将跳变后电容器组的电流数据或电压数据与对应的告警值对比，发出不同等级的告警包括：

若跳变后电容器组的电流数据或电压数据小于告警值，则发出二级告警；

若跳变后电容器组的电流数据或电压数据大于所述告警值，则发出一级告警。

需要说明的是，通过跳变后电容器组的电流数据或电压数据是否小于告警值判断发出哪种等级的告警，便于监测电容器组用户分清故障轻重。

在本申请实施例中，该基于中性点不平衡数据的电容器监测方法获取电容器的参数数据如下表1所示，由于确定的电容器组接线方式为双星型接线方式，采用第一计算公式和电流计算公式得到可切除元件数k=4，也得到中性点不平衡电流4个值I ₁~I _4,：I ₁=0.77A，I ₂=1.65A，I ₃=2.64A，I ₄=3.77A，设置I ₂=1.65A为该电容器组的告警值。之后将参数数据与4个中性点不平衡电流数据整合，得到如表2的数据还将表2中的数据存储至电容器组监测系统中，在电容器组监测系统中实时获取电容器组运行的电流数据或电压数据，对获取的电容器组运行的电流数据或电压数据进行处理分析后，判断电容器组发生跳变，在电容器发生跳变后只有跳变后电容器组的电流数据或电压数据一直维持不变或至少连续5次的跳变数据为增量跳变数据情况下，才将跳变后的电容器组的电流数据或电压数据与对应的告警值对比，输出不同等级的告警。

表1 为电容器组的参数数据

表2 为整合后电容器组的参数数据

实施例二：

图2为本申请实施例的基于中性点不平衡数据的电容器监测装置的框架图。

如图2所示，本申请实施例还提供一种基于中性点不平衡数据的电容器监测装置，包括数据获取模块10、第一数据处理模块20、第二数据处理模块30、跳变模块40和告警模块50；

数据获取模块10，用于获取电容器组的参数数据；

第一数据处理模块20，用于依据参数数据中的电容器组接线方式对参数数据进行处理，得到与电容器组接线方式对应的可切除元件数量并记为k；

第二数据处理模块30，用于选取k的数值后对参数数据进行处理，得到与电容器组接线方式对应的k个中性点不平衡电流或中性点不平衡开口三角电压并记为预警数据，k的数值为1、2、......k；选取第a个预警数据作为告警值；

跳变模块40，用于实时获取电容器组运行的电流数据或电压数据，对获取相邻时间的电流数据或电压数据进行处理，得到电容器组是否发生跳变；

告警模块50，用于若电容器组发生跳变且跳变后电容器组的电流数据或电压数据一直维持不变，将跳变后电容器组的电流数据或电压数据与对应的告警值对比，发出不同等级的告警；

其中，k为大于2的自然数，

。

在本申请实施例中，第一数据处理模块20包括第一计算子模块和第二计算子模块；

第一计算子模块，用于根据参数数据中的电容器组接线方式为双星型接线方式，依据参数数据采用第一计算公式进行计算，得到与双星型接线方式对应的可切除元件数量并记为k；

第二计算子模块，用于根据参数数据中的电容器组接线方式为单星型接线方式，依据参数数据采用第二计算公式进行计算，得到与单星型接线方式对应的可切除元件数量并记为k；

其中，第一计算公式为：

第二计算公式为：

式中，M为电容器组的每相并联单元数量，N为电容器组的每相串联单元数量，m为电容器组中每个并联单元的并联元件数量，n为电容器组中每个串联单元的串联元件数量，Kv为电容器组完好过电压的倍数。

在本申请实施例中，第二数据处理模块30包括电流计算子模块和电压计算子模块；

电流计算子模块，用于根据参数数据中的电容器组接线方式为双星型接线方式，依据参数数据采用电流计算公式计算，得到与双星型接线方式对应的中性点不平衡电流I ₀；

电压计算子模块，用于根据参数数据中的电容器组接线方式为单星型接线方式，依据参数数据采用开口三角电压计算公式计算，得到与所单星型接线方式对应的中性点不平衡开口三角电压

；

其中，电流计算公式为：

开口三角电压计算公式为：

式中，k为可切除元件数量，I _EX 为电容器组的额定相电流，U _EX 为电容器组的额定相电压，M为电容器组的每相并联单元数量，N为电容器组的每相串联单元数量，m为电容器组中每个并联单元的并联元件数量，n为电容器组中每个串联单元的串联元件数量。

需要说明的是，实施例二装置中的模块对应实施例一方法的步骤内容，实施例一方法的步骤内容已在实施例一中详细阐述了，在此实施例二中不再对装置中模块的内容进行详细阐述。

实施例三：

本申请实施例提供了一种基于中性点不平衡数据的电容器监测设备，包括处理器以及存储器；

存储器，用于存储程序代码，并将程序代码传输给处理器；

处理器，用于根据程序代码中的指令执行上述的基于中性点不平衡数据的电容器监测方法。

需要说明的是，处理器用于根据所程序代码中的指令执行上述的一种基于中性点不平衡数据的电容器监测方法实施例中的步骤。或者，处理器执行计算机程序时实现上述各系统/装置实施例中各模块/单元的功能。

示例性的，计算机程序可以被分割成一个或多个模块/单元，一个或者多个模块/单元被存储在存储器中，并由处理器执行，以完成本申请。一个或多个模块/单元可以是能够完成特定功能的一系列计算机程序指令段，该指令段用于描述计算机程序在终端设备中的执行过程。

终端设备可以是桌上型计算机、笔记本、掌上电脑及云端服务器等计算设备。终端设备可包括，但不仅限于，处理器、存储器。本领域技术人员可以理解，并不构成对终端设备的限定，可以包括比图示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者不同的部件，例如终端设备还可以包括输入输出设备、网络接入设备、总线等。

所称处理器可以是中央处理单元(Central Processing Unit，CPU)，还可以是其他通用处理器、数字信号处理器 (Digital Signal Processor，DSP)、专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit，ASIC)、现成可编程门阵列 (Field-Programmable Gate Array，FPGA) 或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件等。通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等。

存储器可以是终端设备的内部存储单元，例如终端设备的硬盘或内存。存储器也可以是终端设备的外部存储设备，例如终端设备上配备的插接式硬盘，智能存储卡（SmartMedia Card，SMC），安全数字（Secure Digital，SD）卡，闪存卡（Flash Card）等。进一步地，存储器还可以既包括终端设备的内部存储单元也包括外部存储设备。存储器用于存储计算机程序以及终端设备所需的其他程序和数据。存储器还可以用于暂时地存储已经输出或者将要输出的数据。

所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的系统，装置和单元的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。

在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的系统，装置和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，所述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。

所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。

另外，在本申请各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。

所述集成的单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。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或者该技术方案的全部或部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，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所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器（ROM，Read-OnlyMemory）、随机存取存储器（RAM，Random Access Memory）、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

以上所述，以上实施例仅用以说明本申请的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本申请进行了详细的说明，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申请各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (10)

1.一种基于中性点不平衡数据的电容器监测方法，其特征在于，包括以下步骤：

获取电容器组的参数数据；

依据所述参数数据中的电容器组接线方式对所述参数数据进行处理，得到与电容器组接线方式对应的可切除元件数量并记为k；

选取k的数值后对所述参数数据进行处理，得到与电容器组接线方式对应的k个中性点不平衡电流或中性点不平衡开口三角电压并记为预警数据，k的数值为1、2、......k；选取第a个所述预警数据作为告警值；

实时获取所述电容器组运行的电流数据或电压数据，对获取相邻时间的所述电流数据或所述电压数据进行处理，得到所述电容器组是否发生跳变；

若所述电容器组发生跳变且跳变后所述电容器组的电流数据或电压数据一直维持不变，将跳变后所述电容器组的电流数据或电压数据与对应的所述告警值对比，发出不同等级的告警；

其中，k为大于2的自然数，

。

2.根据权利要求1所述的基于中性点不平衡数据的电容器监测方法，其特征在于，依据所述参数数据中的电容器组接线方式对所述参数数据进行处理，得到与电容器组接线方式对应的可切除元件数量并记为k包括：

若所述参数数据中的电容器组接线方式为双星型接线方式，依据所述参数数据采用第一计算公式进行计算，得到与所述双星型接线方式对应的可切除元件数量并记为k；

若所述参数数据中的电容器组接线方式为单星型接线方式，依据所述参数数据采用第二计算公式进行计算，得到与所述单星型接线方式对应的可切除元件数量并记为k；

其中，所述第一计算公式为：

所述第二计算公式为：

式中，M为电容器组的每相并联单元数量，N为电容器组的每相串联单元数量，m为电容器组中每个并联单元的并联元件数量，n为电容器组中每个串联单元的串联元件数量，Kv为电容器组完好过电压的倍数。

3.根据权利要求1所述的基于中性点不平衡数据的电容器监测方法，其特征在于，对所述参数数据进行处理得到与电容器组接线方式对应的中性点不平衡电流或中性点不平衡开口三角电压包括：

若所述参数数据中的电容器组接线方式为双星型接线方式，依据所述参数数据采用电流计算公式计算，得到与所述双星型接线方式对应的中性点不平衡电流I ₀；

若所述参数数据中的电容器组接线方式为单星型接线方式，依据所述参数数据采用开口三角电压计算公式计算，得到与所单星型接线方式对应的中性点不平衡开口三角电压

；

其中，所述电流计算公式为：

所述开口三角电压计算公式为：

式中，k为可切除元件数量，I _EX 为电容器组的额定相电流，U _EX 为电容器组的额定相电压，M为电容器组的每相并联单元数量，N为电容器组的每相串联单元数量，m为电容器组中每个并联单元的并联元件数量，n为电容器组中每个串联单元的串联元件数量。

4.根据权利要求1所述的基于中性点不平衡数据的电容器监测方法，其特征在于，对获取相邻时间的所述电流数据或所述电压数据进行处理，得到所述电容器组是否发生跳变包括：

对获取相邻时间的所述电流数据或所述电压数据进行作差处理，得到跳变数据；

若所述跳变数据的数值大于相邻时间的第一个所述电流数据或所述电压数据数值的百分之十，该跳变数据为增量跳变数据，则所述电容器组发生跳变；

若所述跳变数据的数值不大于相邻时间的第一个所述电流数据或所述电压数据数值的百分之十，则所述电容器组没有发生跳变。

5.根据权利要求4所述的基于中性点不平衡数据的电容器监测方法，其特征在于，包括：若所述电容器组发生跳变且至少连续5次的跳变数据为增量跳变数据，将跳变后所述电容器组的电流数据或电压数据与对应的所述告警值对比，发出不同等级的告警。

6.根据权利要求1所述的基于中性点不平衡数据的电容器监测方法，其特征在于，将跳变后所述电容器组的电流数据或电压数据与对应的所述告警值对比，发出不同等级的告警包括：

若跳变后所述电容器组的电流数据或电压数据小于所述告警值，则发出二级告警；

若跳变后所述电容器组的电流数据或电压数据大于所述告警值，则发出一级告警。

7.一种基于中性点不平衡数据的电容器监测装置，其特征在于，包括数据获取模块、第一数据处理模块、第二数据处理模块、跳变模块和告警模块；

所述数据获取模块，用于获取电容器组的参数数据；

所述第一数据处理模块，用于依据所述参数数据中的电容器组接线方式对所述参数数据进行处理，得到与电容器组接线方式对应的可切除元件数量并记为k；

所述第二数据处理模块，用于选取k的数值后对所述参数数据进行处理，得到与电容器组接线方式对应的k个中性点不平衡电流或中性点不平衡开口三角电压并记为预警数据，k的数值为1、2、......k；选取第a个所述预警数据作为告警值；

所述跳变模块，用于实时获取所述电容器组运行的电流数据或电压数据，对获取相邻时间的所述电流数据或所述电压数据进行处理，得到所述电容器组是否发生跳变；

所述告警模块，用于若所述电容器组发生跳变且跳变后所述电容器组的电流数据或电压数据一直维持不变，将跳变后所述电容器组的电流数据或电压数据与对应的所述告警值对比，发出不同等级的告警；

其中，k为大于2的自然数，

。

8.根据权利要求7所述的基于中性点不平衡数据的电容器监测装置，其特征在于，所述第一数据处理模块包括第一计算子模块和第二计算子模块；

所述第一计算子模块，用于根据所述参数数据中的电容器组接线方式为双星型接线方式，依据所述参数数据采用第一计算公式进行计算，得到与所述双星型接线方式对应的可切除元件数量并记为k；

所述第二计算子模块，用于根据所述参数数据中的电容器组接线方式为单星型接线方式，依据所述参数数据采用第二计算公式进行计算，得到与所述单星型接线方式对应的可切除元件数量并记为k；

其中，所述第一计算公式为：

所述第二计算公式为：

式中，M为电容器组的每相并联单元数量，N为电容器组的每相串联单元数量，m为电容器组中每个并联单元的并联元件数量，n为电容器组中每个串联单元的串联元件数量，Kv为电容器组完好过电压的倍数。

9.根据权利要求7所述的基于中性点不平衡数据的电容器监测装置，其特征在于，所述第二数据处理模块包括电流计算子模块和电压计算子模块；

所述电流计算子模块，用于根据所述参数数据中的电容器组接线方式为双星型接线方式，依据所述参数数据采用电流计算公式计算，得到与所述双星型接线方式对应的中性点不平衡电流I ₀；

所述电压计算子模块，用于根据所述参数数据中的电容器组接线方式为单星型接线方式，依据所述参数数据采用开口三角电压计算公式计算，得到与所单星型接线方式对应的中性点不平衡开口三角电压

；

其中，所述电流计算公式为：

所述开口三角电压计算公式为：

式中，k为可切除元件数量，I _EX 为电容器组的额定相电流，U _EX 为电容器组的额定相电压，M为电容器组的每相并联单元数量，N为电容器组的每相串联单元数量，m为电容器组中每个并联单元的并联元件数量，n为电容器组中每个串联单元的串联元件数量。

10.一种基于中性点不平衡数据的电容器监测设备，其特征在于，包括处理器以及存储器；

所述存储器，用于存储程序代码，并将所述程序代码传输给所述处理器；

所述处理器，用于根据所述程序代码中的指令执行如权利要求1-6任意一项所述的基于中性点不平衡数据的电容器监测方法。

Images