多個并聯的交流濾波器失諧的檢測方法及裝置制造方法
【專利摘要】本發明提供檢測并聯的N個交流濾波器失諧的方法及裝置。該方法包括：(a)檢測所述并聯的N個同種交流濾波器中的每一個的三相的電流值并且基于此計算每相的電流均方根值；(b)在所檢測的N個同種交流濾波器的三相的電流方均根值中選擇所述N個交流濾波器的第一相的N個電流方均根值；(c)基于所選擇的第一相的N個電流方均根值，確定第一平均值；(d)將所確定的第一平均值分別與所檢測的所述N個交流濾波器的第二相的N個電流方均根值作比較得到N個第一差值；(e)如果所述N個第一差值都超出預定閾值，則判定第一相和第二相輸入電壓存在不平衡。可以減少現有技術中由于交流濾波器輸入電壓相間的失衡所導致的交流濾波器失諧的誤判斷。
【專利說明】多個并聯的交流濾波器失諧的檢測方法及裝置
【技術領域】
[0001]本發明涉及交流濾波器失諧的檢測方法及裝置，更具體地說，涉及多個并聯交流濾波器失諧的檢測方法及裝置。
【背景技術】
[0002]在高壓直流輸電系統的典型的線換相變流器或電容換相變流器換流站中，無源交流濾波器被用來濾除不需要的諧波。為了保證交直流電網間交換的無功功率較低，基于傳輸的有功功率，若干同種濾波器被連接或斷開。在運行過程中，電容通常會隨著時間推移慢慢損壞，這最終會導致濾波器的某相失諧。
[0003]現有的檢測方法是:取一個交流濾波器的三相電流的平均值，然后使用該平均值與該濾波器的三相電流分別比較，如果偏差超出一定的范圍，則判斷濾波器的該相可能失諧。但是，如果交流濾波器的三相輸入電壓稍有不平衡，即輸入電壓間的不平衡滿足電能質量標準要求，則現有的檢測方法將會給出誤判。
【發明內容】
[0004]根據本發明的一個方面，提供一種檢測并聯的N個交流濾波器失諧的方法，包括:(a)檢測所述并聯的N個同種交流濾波器中的每一個的三相的電流值并且基于此計算每相的電流方均根值；(b)在所檢測的N個同種交流濾波器的三相的電流方均根值中選擇所述N個交流濾波器的第一相的N個電流方均根值；(c)基于所選擇的第一相的N個電流方均根值，確定第一平均值；(d)將所確定的第一平均值分別與所檢測的所述N個交流濾波器的第二相的N個電流方均根值作比較得到N個第一差值；以及(e)如果所述N個第一差值都超出預定閾值，則判定第一相和第二相輸入電壓存在不平衡。
[0005]根據本發明的另一個方面，提供一種檢測并聯的N個同種交流濾波器失諧的裝置，包括:多個檢測部件，其分別檢測所述N個交流濾波器中的每一個的三相的電流值；和處理器，其適于在所檢測的N個交流濾波器的三相的電流平均值中選擇所述N個交流濾波器的第一相的N個電流平均值；基于所選擇的第一相的N個電流平均值，確定第一平均值；將所確定的第一平均值分別與所檢測的所述N個交流濾波器的第二相的N個電流平均值作比較得到N個第一差值；以及如果所述N個第一差值都超出預定閾值，則判定第一相和第二相輸入電壓存在不平衡。
[0006]通過引入判斷多個交流濾波器輸入電壓相間是否失衡這一步驟及其相應的部件，對于并聯的N個同種交流濾波器失諧的檢測方法，可以減少現有技術中由于交流濾波器輸入電壓相間的失衡所導致的交流濾波器失諧的誤判斷。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0007]圖1示出根據本發明的一個實施例的檢測并聯的N個同種交流濾波器失諧的方法的流程圖；和[0008]圖2示出實現圖1方法的檢測并聯的N個交流濾波器失諧的裝置。
【具體實施方式】
[0009]圖1示出根據本發明的一個實施例的檢測并聯的N個同種交流濾波器失諧的方法的流程圖。如圖1所示，在步驟(a)中，檢測N個交流濾波器中的每一個的三相的電流值并且基于此計算每相的電流平均值，共產生3*N個電流平均值，對于每一相而言不同的N個交流濾波器共有N個電流平均值，例如對于A相而言，N個交流濾波器的電流平均值為IA1，
IA2?......，Ian ;對于B相而言，N個交流濾波器的電流平均值為IB1, Ib2,......，Ibn,對于C相
而言，N個交流濾波器的電流平均值為1。1;1。2，……，Ira ;電流平均值為電流均方根值。在步驟(b)中，在所檢測的N個交流濾波器的三相的電流平均值中選擇所述N個交流濾波器的第一相的N個電流平均值；例如第一相可以是A相、B相或者C相，那么所選擇的電流平均值為一組N個交流濾波器的A相電流平均值IA1，IA2，……，Ian、一組N個交流濾波器的B相電流平均值IB1，IB2，……，Ibn或者一組N個交流濾波器的C相電流平均值Ia，Ic2,……，ICN。在步驟(c)中，基于所選擇的 第一相的N個電流平均值，確定第一平均值；例如，選擇一組N個交流濾波器的A相電流平均值Iai，IA2,……，Ian,在該N個值中確定第一平均值IA1—_n，第一平均值的計算方法如下:
[0010]IA1—mean = (ΙΑι+ια2+...+ιαν) /N
[0011]其中，IA1...Ian是N個交流濾波器第一相電流平均值；N是并聯的同種交流濾波器的數目，IA1—_是第一平均值。
[0012]在步驟(d)中，將所確定的第一平均值Iai _n分別與所檢測的所述N個交流濾波器的第二相的N個電流平均值作比較得到N個第一差值；例如，第二相可以為B相也可以是C相，只要不同于A相即可。具體來說，可以將第一平均值Iai _n分別與N個交流濾波器的B相電流平均值Ibi，Ib2，……，Ibn和/或N個交流濾波器的C相電流平均值Ici，Ic2，……，Icn比較。在步驟(e)中，如果所述N個第一差值都超出預定閾值，則判定第一相和第二相輸入電壓存在不平衡。例如，如果第一平均值IA1—m_分別與N個交流濾波器的B相電流平均值IB1，IB2，……，Ibn的N個第一差值Il—diffl，Ildiff2,……，II—財^都超出預定閾值Ie，則判斷在A相和B相輸入電壓之間存在不平衡；又如，如果第一平均值Iai _n分別與N個交流濾波器的C相電流平均值Ia，IC2，……，Icm的N個第一差值II—diffl，II—diff2，……，II—diffN都超出預定閾值IE，則判斷在A相和C相輸入電壓之間存在不平衡。上述比較給出了濾波器調諧狀態更多的信息。每一個并聯連接的同種濾波器，理想條件下，應該在同樣的測量點上流過相同大小的三相電流。流過最大相電流的濾波器的該相是調諧最好的，流過最小相電流的那個濾波器的該相是調諧最差的。但是，也有可能N個并聯的同種濾波器的某一相都流過最小的相電流是由于該相電壓與其他相電壓有差異(差異值在電能質量標準允許范圍內)造成。通過引入判斷多個交流濾波器輸入電壓相間是否失衡這一步驟，對于并聯的N個同種交流濾波器失諧的檢測方法，可以減少現有技術中由于交流濾波器輸入電壓相間的失衡所導致的交流濾波器失諧的誤判斷。
[0013]圖2示出實現圖1方法的檢測并聯的N個交流濾波器失諧的裝置。圖2示出并聯的N個同種交流濾波器，第一交流濾波器F1，第二交流濾波器F2,……，第N交流濾波器Fn。檢測并聯的N個同種交流濾波器失諧的裝置2包括:3*N個檢測部件S1A，S1B, Sic, S2A, S2B, S2c,…...，SNA, Snb, Snc 和處理器 20。3*N 個檢測部件 S1A, Sib, Sic, S2A, S2B, S2c,……，SNA, Snb, Snc 分別檢測N個交流濾波器中的每一個的三相的電流值。具體來說，檢測部件S1A，S1B, S1。分別檢測第一交流濾波器F1的A相，B相，C相的電流值，檢測部件S2A，S2B, S2c分別檢測第二交流濾波器F2的A相，B相，C相的電流值，……，檢測部件Sna’ Snb, Snc分別檢測第N交流濾波器Fn的A相，B相，C相的電流值。處理器20適于完成圖1中步驟(a)中的交流濾波器的每相的電流平均值的計算、步驟(b)、步驟(C)、步驟(d)和步驟(e)。相對于現有的交流濾波器失諧檢測裝置而言，根據本發明的裝置沒有增加任何額外的測量點或者主電路設備，濾波器失調的監測可以變得更加可靠和準確，這將相應地帶來維護費用的降低。
[0014]為了進一步判斷出現電壓失衡的輸入電壓，例如是A相和B相失衡，A相和C相失衡，還是B相和C相失衡，根據圖1的方法還包括:在步驟(f)中，將所確定的第一平均值分別與所檢測的所述N個交流濾波器的第三相的N個電流平均值作比較得到N個第二差值；例如，如果在步驟(d)中，已經將第一平均值Iai m_分別與N個交流濾波器的B相電流平均值IB1，IB2，……，Ibn做了比較，則將第一平均值IA1—_分別與N個交流濾波器的C相電流平均值IC1，IC2，……，ICN比較進而得到N個第二差值12—diffl，12—diff2，……，I2—diffN;作為替換方式，如果在步驟(d)中，已經將將第一平均值IA1—_n分別與N個交流濾波器的C相電流平均值Ια，1。2，……，I?做了比較，則將第一平均值ΙΑ1—_η分別與N個交流濾波器的B相電流平均值ΙΒ1，Ib2,……，Ibn比較進而得到N個第二差值12 diffl，12 diff2，……，12diffN。在步驟(g)中，如果所述N個第二差值都超出預定閾值，則判定第一相和第三相輸入電壓存在不平衡；例如，如果第一平均值IA1—m_分別與N個交流濾波器的C相電流平均值Ια，IC2，……，I?的N個第二差值12—diffl，12—diff2，……，12—diffN都超出預定閾值I ε，則判斷在A相和C相輸入電壓之間存在不平衡；作為替代方式，如果第一平均值Iai _η分別與N個交流濾波器的B相電流平均值ΙΒ1，Ib2,……，Ibn的N個第二差值12—diffl，12—diff2，……，12—砠^都超出預定閾值Ie，則判斷在A相和B相輸入電壓之間存在不平衡。在步驟(h)中，如果根據步驟(e)和(g)判定第一相和第二相(例如A相和B相)輸入電壓存在不平衡并且第一相和第三相(例如A相和C相)輸入電壓也存在不平衡,則判定第一相(例如A相)輸入電壓故障；如果根據步驟(e)和(g)判定第一相和第二相(例如A相和B相)輸入電壓存在不平衡并且第一相和第三相(例如A相和C相)輸入電壓不存在不平衡，則判定第二相(例如B相)輸入電壓故障；如果根據步驟(e)和(g)判定第一相和第二相(例如A相和B相)輸入電壓不存在不平衡并且第一相和第三相(例如A相和B相)輸入電壓存在不平衡，則判定第三相(例如C相)輸入電壓故障；否則，判定為非輸入電壓故障。
[0015]如圖2所示，檢測并聯的N個同種交流濾波器失諧的裝置2的處理器20還分別適于完成圖1中的步驟(f)、(g)和(h)。
[0016]結合對交流濾波器的輸入電壓故障的判斷，根據圖1的方法還包括:在步驟(i)中，在N個交流濾波器中的每一個的三相的電流平均值中選擇第一中間值；具體來說，就第一交流濾波器而言，其三相的電流平均值為IA1，Ibi，和Ia，對該三個電流平均值做比較，取其中間的那個電流平均值作為第一中間值Isfcdianl ;就第二交流濾波器而言，其三相的電流
平均值為IA2，Ib2，和1。2，比較后取其中間值/3作為第一中間值Isfcdian2 ；......;就第N交流濾波器而言，其三相的電流平均值為IAN，Ibn，和I?，比較后取其中間值作為第一中間值IMedianN。在步驟(j)中，對于N個交流濾波器中的每一個，將其第一中間值與該交流濾波器的三相電流平均值作比較得到三個第三差值；具體來說，就第一交流濾波器而言，其三相的電流平均值為IA1，Ibi，和Ia及其第一中間值為Ifcdianl，分別計算 Iai IMedianl，^Bl -^Medianl? ^Cl ^Medianl的絕對值作為三個第三差值13 difflA，13 difflB，……，13 difflc ;就第二交流濾波器而言，其三相的電流平均值為IA2，Ib2，和及其第一中間值為Isfcdian2,分別計算 lA2lMedian2，lB2_lMedian2，
^口 1。2 ^Medi an2
的絕對值作為三個第三差值13
_diff2A，13—diff2B，......，13—diff2C ;.流濾波器而言，其三相的電流平均值為Ian, Ibn，和I?及其第一中間值為IfcdianN，分別計算
IAN-1ledianNj lBN_lMedianN，和 IcN_IledianN 的絕對值作為二個弟二差值dif艦，13—diffflB，......，13—
姻C。在步驟(k)中，如果對應所述N個交流濾波器中的一個的三個第三差值中的某個超出所述預定閾值并且如果所述步驟(h)判定為非輸入電壓故障，則判定所述交流濾波器的相應相存在失諧；具體來說，如果對應于第一交流濾波器的三個第三差值13 difflA，13
difflB?......，13—difflc:中的13—difflA超出閾值Ie并且上述步驟(h)判定A相輸入電壓無故障，
則判定第一交流濾波器的A相存在失諧，如果對應于第一交流濾波器的三個第三差值13difflA，13 difflB，……，13 difflc中的13 difflB超出閾值I ε并且上述步驟(h)判定B相輸入電壓無故障，則判定第一交流濾波器的B相存在失諧，如果對應于第一交流濾波器的三個第三差值13 difflA，13 difflB，……，13 difflc中的13 difflc超出閾值I ε并且上述步驟(h)判定C相輸入電壓無故障，則判定第一交流濾波器的C相存在失諧；本領域的技術人員應當理解，上述步驟(k)也適用于判斷第二交流濾波器到第N交流濾波器中任何一個的某相的失諧。通過在對交流濾波器各相的輸入電壓是否存在故障的判斷的基礎上對交流濾波器避免不對稱交流電壓造成的誤報警。尤其對于無人值守的換流站，誤報警將帶來非常直接的用戶費用增加。
[0017]如圖2所示，檢測并聯的N個同種交流濾波器失諧的裝置2的處理器20還分別適于完成圖1中的步驟(i)，(j)和(k)。
[0018]雖然已參照本發明的某些優選實施例示出并描述了本發明，但本領域技術人員應當明白，在不背離由所附權利要求書所限定的本發明的精神和范圍的情況下，可以在形式上和細節上對其做出各種變化。
【權利要求】
1.一種檢測并聯的N個交流濾波器失諧的方法，其特征在于包括: (a)檢測所述并聯的N個同種交流濾波器中的每一個的三相的電流值并且基于此計算每相的電流方均根值； (b)在所檢測的N個同種交流濾波器的三相的電流方均根值中選擇所述N個交流濾波器的第一相的N個電流方均根值； (c)基于所選擇的第一相的N個電流方均根值，確定第一平均值； (d)將所確定的第一平均值分別與所檢測的所述N個交流濾波器的第二相的N個電流方均根值作比較得到N個第一差值；以及 (e)如果所述N個第一差值都超出預定閾值，則判定第一相和第二相輸入電壓存在不平衡。
2.如權利要求1所述的檢測并聯的N個交流濾波器失諧的方法，還包括: (f)將所確定的第一平均值分別與所檢測的所述N個交流濾波器的第三相的N個電流方均根值作比較得到N個第二差值； (g)如果所述N個 第二差值都超出預定閾值，則判定第一相和第三相輸入電壓存在不平衡； (h)如果根據步驟(e)和(g)判定第一相和第二相輸入電壓存在不平衡并且第一相和第三相輸入電壓也存在不平衡，則判定第一相輸入電壓不正常；如果根據步驟(e)和(g)判定第一相和第二相輸入電壓存在不平衡并且第一相和第三相輸入電壓不存在不平衡，則判定第二相輸入電壓不正常；如果根據步驟(e)和(g)判定第一相和第二相輸入電壓不存在不平衡并且第一相和第三相輸入電壓存在不平衡，則判定第三相輸入電壓不正常；否則，判定為非輸入電壓不正常。
3.如權利要求2所述的檢測并聯的N個交流濾波器失諧的方法，還包括: (i)在所述N個交流濾波器中的每一個的三相的電流平均值中選擇第一中間值； U)對于所述N個交流濾波器中的每一個，將其第一中間值與該交流濾波器的三相電流均方根值作比較得到三個第三差值；以及 (k)如果對應所述N個交流濾波器中的一個的三個第三差值中的某個超出所述預定閾值并且如果所述步驟(h)判定為非輸入電壓不正常，則判定所述交流濾波器的相應相存在失諧。
4.一種檢測并聯的N個交流濾波器失諧的裝置，其特征在于包括: 多個檢測部件，其分別檢測所述N個交流濾波器中的每一個的三相的電流值；和 處理器，其適于在所檢測的N個交流濾波器的三相的電流平均值中選擇所述N個交流濾波器的第一相的N個電流平均值；基于所選擇的第一相的N個電流平均值，確定第一平均值；將所確定的第一平均值分別與所檢測的所述N個交流濾波器的第二相的N個電流平均值作比較得到N個第一差值；以及如果所述N個第一差值都超出預定閾值，則判定第一相和第二相輸入電壓存在不平衡。
5.如權利要求4所述的檢測并聯的N個交流濾波器失諧的裝置，其中: 所述處理器還適于將所確定的第一平均值分別與所檢測的所述N個交流濾波器的第三相的N個電流平均值作比較得到N個第二差值；如果所述N個第二差值都超出預定閾值，則判定第一相和第三相輸入電壓存在不平衡；如果判定第一相和第二相輸入電壓存在不平衡并且第一相和第三相輸入電壓也存在不平衡，則判定第一相輸入電壓故障；如果判定第一相和第二相輸入電壓存在不平衡并且第一相和第三相輸入電壓不存在不平衡，則判定第二相輸入電壓故障；如果判定第一相和第二相輸入電壓不存在不平衡并且第一相和第三相輸入電壓存在不平衡，則判定第三相輸入電壓故障；否則，判定為非輸入電壓故障。
6.如權利要求5所述的檢測并聯的N個交流濾波器失諧的裝置，其中: 所述處理器還適于在所述N個交流濾波器中的每一個的三相的電流平均值中選擇第一中間值；對于所述N個交流濾波器中的每一個，將其第一中間值與該交流濾波器的三相電流平均值作比較得到三個第三差值；以及如果對應所述N個交流濾波器中的一個的三個第三差值中的某個超出所述預定閾值并且如果所述判定為非輸入電壓故障，則判定所述交流濾波器的相應相存在失諧。
【文檔編號】G01R31/00GK104007335SQ201410183222
【公開日】2014年8月27日 申請日期:2014年4月30日 優先權日:2014年4月30日
【發明者】馬茨·安德森, 蔡蓉, 楊超 申請人:Abb技術有限公司
專業數控銑床產品供應商
20年生產經驗，實力工廠，精工品質，質量有保障
