CN117825899B - 一种电容器组的绝缘状态监测方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种电容器组的绝缘状态监测方法，本发明涉及电容器组技术领域，解决了未针对于单个电容器的数值变化，来确定其电容器以及电容器组的整体绝缘状态的问题，本发明通过对异变电容进行数值监测，确认其异变差值的变化情况，来确定是否生成电容器组分析信号，从点到面依次进行分析，来确定其电容器组的整体绝缘状态是否达标，其监测方式较为简便，若单个电容存在对应绝缘问题，则直接进行展示即可，若单个电容存在数值波动并未异常，则对电容器组进行整体监测，来确定电容器组的可靠度是否达标，其绝缘状态的监测过程更为全面，其整体监测效果更佳，且操作简便无需过多复杂的组件，便可完成整个监测过程。

Description

一种电容器组的绝缘状态监测方法

技术领域

本发明涉及电容器组技术领域，具体为一种电容器组的绝缘状态监测方法。

背景技术

电容器组为多个电容器组成的一个工作组，有串联和并联两种形式；串联情况下，耐压为两者之和，容量为两者的倒数和分之一；并联情况下，耐压为两者中耐压最低的那个值，容量为二者之和；简单点说就是串联耐压升高，容量降低；并联耐压不变，容量升高。

专利公开号为CN116540038A的申请公开了一种电容器组的绝缘状态监测方法和装置，方法包括通过获取待监测电容器组的电路结构，并按照电路结构进行三相电路建模，生成电容器组模型采用电容器组模型进行绝缘状态模拟，生成监测电流比值当接收到外部终端发送的调度数据时，根据监测电流比值与调度数据，确定对应的等效电容倍率按照等效电容倍率和预设的状态阈值范围，判断待监测电容器组的绝缘状态是否异常，从而在保证绝缘状态的监测准确度的基础上，有效减少监测成本。

针对于电容器组的整体绝缘性能状态监测时，一般基于数值变化，来确定其电容器组的绝缘状态是否存在问题，但此种判定方式，过于主观以及整体化，也容易因内部电容器的数值波动造成误判，未针对于单个电容器的数值变化，来确定其电容器以及电容器组的整体绝缘状态，导致其电容器的绝缘状态监测的不够全面。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供了一种电容器组的绝缘状态监测方法，解决了未针对于单个电容器的数值变化，来确定其电容器以及电容器组的整体绝缘状态的问题。

为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：一种电容器组的绝缘状态监测方法，包括：

基于电容器组内每个单个电容器之间的温度变化，并确认其温度变化趋势，从若干个电容器的变化趋势中，确定是否存在异变电容，其子步骤为：

电容器组开始工作时，温度传感器启动，并对每个电容器的温度变化参数按照时间走向生成温度变化曲线；

基于不同电容器的温度变化曲线，将属于相同时间段的温度变化趋势进行确定，其温度变化趋势=相邻点位的温度差值÷相邻点位的时间差值，其差值为后一点位的参数减去前一点位的参数，确认相同时间段内是否存在不同变化趋势的电容器，并将其标定为异变电容；

对异变电容进行数值监测，限定一组监测周期，对异变电容的充电参数以及蓄电参数进行数值确定，判定其充电参数与蓄电参数之间的差值是否超过指定预设值，来判定其异变电容的绝缘状态是否存在异常，后续再对处于异常的时长进行周期分析，判定是否生成电容器组分析信号，其子步骤为：

限定一组监测周期T1，对本监测周期T1内不同时间点此异变电容的充电参数以及蓄电参数进行确定，其中T1为预设值，并采用：充电参数-蓄电参数=异变差值，确认不同时间点所对应的异变差值，判定所确认的异变差值是否存在大于预设值Y1的具体数值，若存在，将此异变电容标定为绝缘异常电容，并进行展示，若不存在，则进行后续分析；

再基于时间点的具体走向以及对应的异变差值，生成异变差值走向曲线，从异变差值走向曲线内，确定变化段，其变化段的内部趋势≠0，其内部趋势与温度变化趋势的确定方式相同，确认变化段的持续时长，并将其标定为SC；

再确定此持续时长SC位于整个监测周期T的时长占比值，其时长占比值=SC÷T，判定时长占比值是否满足：时长占比值＞Y2，其中Y2为预设值，若满足，生成电容器组分析信号，若不满足，则不进行任何处理；

基于电容器组分析信号，对电容器组的运行状态进行分析，通过其电容器组的阶段充电量以及阶段蓄电量，来判定其电容器组是否运行可靠，并生成绝缘异常信号或波动信号，限定一组阶段周期T2，其中T2为预设值，对T2内所监测的阶段充电量以及阶段蓄电量进行确认，并采用：阶段充电量-阶段蓄电量=阶段消耗量，确定对应阶段周期T2其电容器组所产生的阶段消耗量；

判定阶段消耗量是否满足：阶段消耗量＞Y3，其中Y3为预设值，若满足，代表此电容器组绝缘异常，并生成绝缘异常信号直接展示，若不满，则生成波动信号。

优选的，针对于波动信号，对此电容器组进行极化测试处理，并执行一组充电过程以及放电过程，基于充电过程以及放电过程中的数值变化，基于数值变化趋势，确定其对应过程的趋势区间，再基于两个不同趋势区间的重合度，来识别此电容器组是否可靠，子步骤为：

基于时间走向以及电流数值变化生成充电过程以及放电过程所产生的电流变化曲线，依次确认电流变化曲线内相邻点位的趋势值，其中趋势值=相邻点位电流差值÷相邻点位时间差值，其中差值为后一点位的数值减去前一点位的数值，基于对应电流变化曲线所产生的若干组趋势值，选定最小值以及最大值，生成其电流变化曲线的趋势区间，将充电过程的趋势区间标定为A区间，将放电过程的趋势区间标定为B区间；

确定A区间与B区间之间的交叉区域，在确定交叉区域位于对应区间的占比值，并确定两组占比值的均值JZ，并判定均值JZ是否满足：JZ＜，若满足，则生成不可靠信号并展示，若不满足，则生成可靠信号并展示。

本发明提供了一种电容器组的绝缘状态监测方法。与现有技术相比具备以下有益效果：

本发明通过根据电容器组内不同电容器的温度数值变化，来判定其电容器组内是否存在异变电容，通过此种方式，便可对电容器组的绝缘状态进行监测，其监测过程更为全面；

后续，再对异变电容进行数值监测，确认其异变差值的变化情况，来确定是否生成电容器组分析信号，从点到面依次进行分析，来确定其电容器组的整体绝缘状态是否达标，其监测方式较为简便，若单个电容存在对应绝缘问题，则直接进行展示即可，若单个电容存在数值波动并未异常，则对电容器组进行整体监测，来确定电容器组的可靠度是否达标，其绝缘状态的监测过程更为全面，其整体监测效果更佳，且操作简便无需过多复杂的组件，便可完成整个监测过程。

附图说明

图1为本发明方法流程示意图。

具体实施方式

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，所描述的实施例仅仅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。

请参阅图1，本申请提供了一种电容器组的绝缘状态监测方法，包括：

步骤一、基于电容器组内每个单个电容器之间的温度变化，并确认其温度变化趋势，从若干个电容器的变化趋势中，确定是否存在异变电容，就是温度变化趋势异常的电容，其确定方式为：

电容器组开始工作时，温度传感器启动，并对每个电容器的温度变化参数按照时间走向生成温度变化曲线，其中温度变化曲线是实时产生的，出现温度变化时，其温度变化曲线内部的走向也会出现对应变化，按照电容器的实时温度进行曲线变化；

基于不同电容器的温度变化曲线，将属于相同时间段的温度变化趋势进行确定，其温度变化趋势=相邻点位的温度差值÷相邻点位的时间差值，其差值为后一点位的参数减去前一点位的参数，确认相同时间段内是否存在不同变化趋势的电容器，并将其标定为异变电容，具体的，在正常工作状态下，其电容器组的内部单组电容温度变化趋势一般处于一致状态，因电容器在使用过程中，因处于工作状态，其绝对的绝缘状态会打破，便会存在对应的电流损耗，从而便会产生温度变化，若温度变化异常，那么对应的电容器就存在绝缘异常情况，就需要后续进行分析判定；

步骤二、基于所判定的异变电容，对异变电容进行数值监测，限定一组监测周期，对异变电容的充电参数以及蓄电参数进行数值确定，判定其充电参数与蓄电参数之间的差值是否超过指定预设值，来判定其异变电容的绝缘状态是否存在异常，后续再对处于异常的时长进行周期分析，判定是否生成电容器组分析信号，其中，进行判定的具体方式为：

限定一组监测周期T1，对本监测周期T1内不同时间点此异变电容的充电参数以及蓄电参数进行确定，其中T1为预设值，其具体取值由操作人员根据经验拟定，并采用：充电参数-蓄电参数=异变差值，确认不同时间点所对应的异变差值，判定所确认的异变差值是否存在大于预设值Y1的具体数值，其中Y1的具体取值由操作人员根据经验拟定，若存在，将此异变电容标定为绝缘异常电容，并进行展示，若不存在，则执行下一步骤，具体的，当所产生的异变差值变化较大时，超出指定的预设值时，便代表其电流损耗异常，故可以直接判定此电容存在绝缘异常情况，若对应的异变差值存在，但却未超过对应的预设值，就需要再次进行数值分析，来确定其异变差值所出现的具体时长，判定是否需要对整个电容器组进行分析，提升电容器监测过程中的全面性；

再基于时间点的具体走向以及对应的异变差值，生成异变差值走向曲线，从异变差值走向曲线内，确定变化段，其变化段的内部趋势≠0，其内部趋势与温度变化趋势的确定方式相同，就是内部此变化段存在斜率，因在正常损耗时，其异变差值一般不会出现剧烈变化，若出现对应不相同的数值，便生成对应的变化段，确认变化段的持续时长，并将其标定为SC；

再确定此持续时长SC位于整个监测周期T的时长占比值，其时长占比值=SC÷T，判定时长占比值是否满足：时长占比值＞Y2，其中Y2为预设值，其具体取值由操作人员根据经验拟定，若满足，生成电容器组分析信号，若不满足，则不进行任何处理；

具体的，对应的变化段就是存在异变差值不一致的线段，其线段就对应指定的时间，若对应的电容器存在数值波动时，也会产生对应的异变差值，故异变差值不会出现较多时长，故为了避免因数值波动而造成的误判情况，此种异常差值周期分析的方式，其监测的更为全面，便可避免因数值波动而造成误判的情况出现。

步骤三、基于电容器组分析信号，对电容器组的运行状态进行分析，通过其电容器组的阶段充电量以及阶段蓄电量，来判定其电容器组是否运行可靠，并生成绝缘异常信号或波动信号，进行判定的具体方式为：

限定一组阶段周期T2，其中T2为预设值，其具体取值由操作人员根据经验拟定，对T2内所监测的阶段充电量以及阶段蓄电量进行确认，并采用：阶段充电量-阶段蓄电量=阶段消耗量，确定对应阶段周期T2其电容器组所产生的阶段消耗量；

判定阶段消耗量是否满足：阶段消耗量＞Y3，其中Y3为预设值，其具体取值由操作人员根据经验拟定，若满足，代表此电容器组绝缘异常，并生成绝缘异常信号直接展示，若不满，则生成波动信号；

例如，对应的电容器组在进行阶段工作时，基于对应的连接线，确认阶段周期内所产生的阶段周期充电量，拟定数值为87W；

其电容器组内部也设置有对应的传感器，用于监测对应电容器组的整体蓄电量，确定其阶段周期内所产生的阶段周期蓄电量，并将其数值拟定为76W；

其均为同一阶段周期，且电容器组内未蓄电之前，故所产生的阶段消耗量为11W，拟定预设的Y3为5W，那么在此阶段周期内，其电容器组存在损耗异常情况，那么其整个电容器组的绝缘状态便存在问题，相比于上述的分析结果，本步骤主要确定其电容器组的整体绝缘状态，来确定其存在多次异变差值的电容器组是否运行正常，提升其电容器组状态监测的全面性。

作为本实施例的进一步实施例，主要针对于波动信号的处理，波动信号产生时，代表其电容器组的整体阶段消耗量数值正常，但存在异变差值变化异常的情况，为了分析此类情况的出现是电容器组本身的绝缘问题还是其数值波动问题，就需要根据此波动信号，来判定此电容器组的可靠性是否存在问题；

还包括步骤三的又一子步骤：

针对于波动信号，对此电容器组进行极化测试处理，并执行一组充电过程以及放电过程，基于充电过程以及放电过程中的数值变化，基于数值变化趋势，确定其对应过程的趋势区间，再基于两个不同趋势区间的重合度，来识别此电容器组是否可靠，具体的，其充电过程一般对此电容器组充满时停止，放电也是对此电容器组的蓄电容量放空时停止，其具体充电容量由操作人员自行确定，其中进行识别的具体子步骤为：

基于时间走向以及电流数值变化生成充电过程以及放电过程所产生的电流变化曲线，依次确认电流变化曲线内相邻点位的趋势值，其中趋势值=相邻点位电流差值÷相邻点位时间差值，其中差值为后一点位的数值减去前一点位的数值，基于对应电流变化曲线所产生的若干组趋势值，选定最小值以及最大值，生成其电流变化曲线的趋势区间，将充电过程的趋势区间标定为A区间，将放电过程的趋势区间标定为B区间；

确定A区间与B区间之间的交叉区域，在确定交叉区域位于对应区间的占比值，并确定两组占比值的均值JZ，并判定均值JZ是否满足：JZ＜，若满足，则生成不可靠信号并展示，若不满足，则生成可靠信号并展示；

例如：电容器组在进行可靠度分析时，首先得确定其电容器组的充电或放电过程是否正常，故通过分析其充电以及放电过程中的走向趋势是否大概一致，若电容器组内不存在大量的数值损耗时，其数值走向趋势一般不会发生太大变化，若存在较大数值损耗时，其数值走向趋势便存在较大变化，故其绝缘或者工作状态便存在问题，就需要对电容器组的对应信号进行展示，以此提升电容器组的整体监测效果。

上述公式中的部分数据均是去其纲量进行数值计算，同时本说明书中未作详细描述的内容均属于本领域技术人员公知的现有技术。

以上实施例仅用以说明本发明的技术方法而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方法进行修改或等同替换，而不脱离本发明技术方法的精神和范围。

Claims (5)

1.一种电容器组的绝缘状态监测方法，其特征在于，包括：

基于电容器组内每个单个电容器之间的温度变化，并确认其温度变化趋势，从若干个电容器的变化趋势中，确定是否存在异变电容，子步骤为：

电容器组开始工作时，温度传感器启动，并对每个电容器的温度变化参数按照时间走向生成温度变化曲线；

基于不同电容器的温度变化曲线，将属于相同时间段的温度变化趋势进行确定，其温度变化趋势=相邻点位的温度差值÷相邻点位的时间差值，其差值为后一点位的参数减去前一点位的参数，确认相同时间段内是否存在不同变化趋势的电容器，并将其标定为异变电容；

对异变电容进行数值监测，限定一组监测周期，对异变电容的充电参数以及蓄电参数进行数值确定，判定其充电参数与蓄电参数之间的差值是否超过指定预设值，来判定其异变电容的绝缘状态是否存在异常，后续再对处于异常的时长进行周期分析，判定是否生成电容器组分析信号；

基于电容器组分析信号，对电容器组的运行状态进行分析，通过电容器组的阶段充电量以及阶段蓄电量，来判定电容器组是否运行可靠，并生成绝缘异常信号或波动信号，子步骤为：

限定一组阶段周期T2，其中T2为预设值，对T2内所监测的阶段充电量以及阶段蓄电量进行确认，并采用：阶段充电量-阶段蓄电量=阶段消耗量，确定对应阶段周期T2其电容器组所产生的阶段消耗量；

判定阶段消耗量是否满足：阶段消耗量＞Y3，其中Y3为预设值，若满足，代表此电容器组绝缘异常，并生成绝缘异常信号直接展示，若不满，则生成波动信号。

2.根据权利要求1所述的一种电容器组的绝缘状态监测方法，其特征在于，对异变电容的充电参数以及蓄电参数进行数值确定的子步骤为：

限定一组监测周期T1，对本监测周期T1内不同时间点此异变电容的充电参数以及蓄电参数进行确定，其中T1为预设值，并采用：充电参数-蓄电参数=异变差值，确认不同时间点所对应的异变差值，判定所确认的异变差值是否存在大于预设值Y1的具体数值，若存在，将此异变电容标定为绝缘异常电容，并进行展示，若不存在，则进行后续分析。

3.根据权利要求2所述的一种电容器组的绝缘状态监测方法，其特征在于，对处于异常的时长进行周期分析，判定是否生成电容器组分析信号的子步骤为：

再基于时间点的具体走向以及对应的异变差值，生成异变差值走向曲线，从异变差值走向曲线内，确定变化段，其变化段的内部趋势≠0，其内部趋势与温度变化趋势的确定方式相同，确认变化段的持续时长，并将其标定为SC；

再确定此持续时长SC位于整个监测周期T的时长占比值，其时长占比值=SC÷T，判定时长占比值是否满足：时长占比值＞Y2，其中Y2为预设值，若满足，生成电容器组分析信号，若不满足，则不进行任何处理。

4.根据权利要求1所述的一种电容器组的绝缘状态监测方法，其特征在于，针对于波动信号，对此电容器组进行极化测试处理，并执行一组充电过程以及放电过程，基于充电过程以及放电过程中的数值变化趋势，确定其对应过程的趋势区间，再基于两个不同趋势区间的重合度，来识别此电容器组是否可靠。

5.根据权利要求4所述的一种电容器组的绝缘状态监测方法，其特征在于，基于两个不同趋势区间的重合度，来识别此电容器组是否可靠的子步骤为：

基于时间走向以及电流数值变化生成充电过程以及放电过程所产生的电流变化曲线，依次确认电流变化曲线内相邻点位的趋势值，其中趋势值=相邻点位电流差值÷相邻点位时间差值，其中差值为后一点位的数值减去前一点位的数值，基于对应电流变化曲线所产生的若干组趋势值，选定最小值以及最大值，生成其电流变化曲线的趋势区间，将充电过程的趋势区间标定为A区间，将放电过程的趋势区间标定为B区间；

确定A区间与B区间之间的交叉区域，再确定交叉区域位于对应区间的占比值，并确定两组占比值的均值JZ，并判定均值JZ是否满足：JZ＜⅔，若满足，则生成不可靠信号并展示，若不满足，则生成可靠信号并展示。