專利名稱：無功補償裝置不平衡度測試的方法及系統的制作方法
技術領域：
本發明涉及測試技術領域，更具體地說，涉及一種無功補償裝置不平衡度測試的方法及系統。
背景技術：
隨著我國電力工業的不斷發展，大范圍高壓輸電網絡逐漸形成，為保證電力系統電能質量，降低電網損耗，確保電網安全運行，就需要對電網進行無功補償，因此，無功補償裝置成為電網組成不可缺少的部分。當無功補償裝置中的電容或電感發生故障時，就會對其它的電容或是電感造成影響。以并聯電容器組為例，并聯電容器組三相(A相、B相和C相)中的每一相，均由串聯電抗器和電容器組成，當有電容器發生故障時，將引起電容器組內部電容量的不平衡，使得部分電容器電壓升高，一旦電壓超過允許值、將會導致電容器內部擊穿。為防止電容器內部擊穿，并聯電容器組采用不平衡保護方式，當有電容發生故障時，不平衡保護就會動作，以 切除故障電容器，達到保護電容、隔離故障點的目的。并聯電容器組根據不同電壓等級及容量采取了不同的不平衡保護方式，而不平衡保護方式，對每相電容器組的各臺電容器、各串聯段之間、各臂之間、相間都有平衡配置的要求。因此，為及時評估并聯電容器組的配平情況，需要對并聯電容器組的不平衡度進行測試。目前廣泛采用電容電感測試儀器，對無功補償裝置中的電容、電感參數進行單一測量，然后依據單臺電容器電容量與額定電容量偏差，單臺電抗器電感與額定電感值偏差，對無功補償裝置的不平衡度進行評估。但是，電容電感測試儀器只能對電感、電容單一參數進行測量，各個測量數據之間是分散獨立的，不能對無功補償裝置整體不平衡情況進行評估。
發明內容
有鑒于此，本發明提供一種無功補償裝置不平衡度測試方法及系統，以對無功補償裝置整體不平衡情況進行評估。一種無功補償裝置不平衡度測試的方法，包括:獲取無功補償裝置的電氣元件的額定參數值，其中:所述電氣元件包括電容器和/或電抗器；所述額定參數值包括:額定電壓、額定電流、額定容量、額定電容量和額定電感值；測量所述電氣元件的電壓和電流，得到所述電氣元件的實測參數值；依據所述實測參數值和所述額定參數值，得到所述無功補償裝置的不平衡度。優選的，當所述無功補償裝置為并聯電容器組時，所述并聯電容器組包括電容器和電抗器，所述方法包括:獲取所述并聯電容器組的整組的額定電壓、額定電流和額定容量；獲取所述并聯電容器組中的各單臺電容器的額定電壓、額定電流、額定容量和額定電容量；獲取所述并聯電容器組中的各單臺電抗器的額定電壓、額定電流、額定容量和額定電感值；依據所述各單臺電容器的額定電容量，得到所述并聯電容器組中各串段的額定電容量和各相的額定電容量;測量所述各單臺電容器的電壓和電流，得到所述各單臺電容器的實測電容量；測量所述各單臺電抗器的電壓和電流，得到所述各單臺電抗器的實測電感值；依據所述各單臺電容器的實測電容量，得到所述并聯電容器組中各串段的實測電容量、各相的實測電容量和任意兩線路端子間的實測電容量；依據所述實測電容量和與其對應的額定電容量，以及，所述實測電感值與額定電感值，得到所述并聯電容器組的不平衡度。優選的，所述依據所述實測電容量與與其對應的額定電容量、所述實測電感值與額定電感值，得到所述并聯電容器組的不平衡度，具體包括:依據所述各單臺電容器的實測電容量與所述各單臺電容器的額定電容量，得到所述實測電容量和所述額定電容量的偏差；依據所述各單臺電抗器的實測電感值與所述各單臺電抗器的額定電感值，得到所述實測電感值與所述額定電感值的偏差；依據所述各單臺電抗器的實測電感值與三相實測電感值的平均值，得到所述實測電感值與所述三相實測電感值的平均值的偏差；依據所述各串段的實測電容量與所述各串段的額定電容量，得到所述實測電容量與所述額定電容量的偏差；依據所述各相的實測電容量與所述各相的額定電容量，得到所述實測電容量與所述額定電容量的偏差。優選的，還包括:`依據任意兩線路端子間的實測電容量，得到兩線路端子間的實測電容量的最大值與兩線路端子間的實測電容量的最小值的比值。優選的，所述依據所述實測電容量與與其對應的額定電容量、所述實測電感值與額定電感值，得到所述并聯電容器組的不平衡度，具體包括:依據所述并聯電容器組的整組的額定電壓、所述各相的實測電容量、所述各單臺電抗器的實測電感值，得到所述并聯電容器組的中性點電壓漂移值；依據所述中性點電壓漂移值、所述并聯電容器組的不平衡保護方式，以及與所述并聯電容器組相連接的互感器的變比，得到所述并聯電容器組不平衡保護信號的電壓值或電流值。優選的，當所述無功補償裝置為并聯電抗器組時，所述并聯電抗器組包括電抗器，所述方法包括:獲取所述并聯電抗器組的額定電壓、額定電流、額定容量和額定電感值；測量所述并聯電抗器組中各相的電壓和電流，得到所述并聯電抗器組中各相的實測電感值；依據所述各相的實測電感值，得到任意兩線路端子間的實測電感值；依據所述各相的實測電感值和所述額定電感值，得到所述實測電感值和所述額定電感值的偏差；依據所述各相的實測電感值和三相實測電感值的平均值，得到所述實測電感值與所述三相實測電感值的平均值的偏差。優選的，還包括:
依據任意兩線路端子間的實測電感值，得到兩線路端子間的實測電感值的最大值與兩線路端子間的實測電感值的最小值的比值。一種無功補償裝置不平衡度測試的系統，包括:獲取單元，用于獲取無功補償裝置的電氣元件的額定參數值，其中:所述電氣元件包括電容器和/或電抗器；所述額定參數值包括:額定電壓、額定電流、額定容量、額定電容量和額定電感值；測量單元，用于測量所述電氣元件的電壓和電流，得到所述電氣元件的實測參數值；分析單元，用于依據所述實測參數值和所述額定參數值，得到所述無功補償裝置的不平衡度。優選的，當所述無功補償裝置為并聯電容器組時，所述并聯電容器組包括電容器和電抗器，所述系統包括:第一獲取子單元，用于獲取所述并聯電容器組的整組的額定電壓、額定電流和額定容量；獲取所述并聯電容器組中的各單臺電容器的額定電壓、額定電流、額定容量和額定電容量；獲取所述并聯電容器組中的各單臺電抗器的額定電壓、額定電流、額定容量和額定電感值；依據所述各單臺電容器的額定電容量，得到所述并聯電容器組中各串段的額定電容量和各相的額定電容量；第一測量子單元，用于測量所述各單臺電容器的電壓和電流，得到所述各單臺電容器的實測電容量；測量所述各單臺電抗器的電壓和電流，得到所述各單臺電抗器的實測電感值；依據所述各單臺電容器的實測電容量，得到所述并聯電容器組中各串段的實測電容量、各相的實測電容量和任意兩線路端子間的實測電容量；
第一分析子單元，用于依據所述實測電容量和與其對應的額定電容量，以及，所述實測電感值與額定電感值，得到所述并聯電容器組的不平衡度。優選的，當所述無功補償裝置為并聯電抗器組時，所述并聯電抗器組包括電抗器，所述系統包括:第二獲取子單元，獲取所述并聯電抗器組的額定電壓、額定電流、額定容量和額定電感值；第二測量子單元，測量所述并聯電抗器組中各相的電壓和電流，得到所述并聯電抗器組中各相的實測電感值；依據所述各相的實測電感值，得到任意兩線路端子間的實測電感值；第二分析子單元，依據所述各相的實測電感值和所述額定電感值，得到所述實測電感值和所述額定電感值的偏差；依據所述各相的實測電感值和三相實測電感值的平均值，得到所述實測電感值與所述三相實測電感值的平均值的偏差。從上述的技術方案可以看出，本發明提供了一種無功補償裝置不平衡度測試的方法及系統，通過將實測參數值與預先獲得的額定參數值進行整合計算，獲得無功補償裝置的不平衡度，實現了對無功補償裝置整體不平衡情況的評估。因此，本發明中各個測量數據之間不再是分散獨立的，有效解決了因各個測量數據之間的分散獨立，無法對無功補償裝置整體不平衡情況進行評估的情況。
為了更清楚地說明本發明實施例或現有技術中的技術方案，下面將對實施例或現有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發明的一些實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。圖1為本發明實施例提供的一種無功補償裝置不平衡度測試的方法；圖2為本發明實施例提供的一種并聯電容器組的接線原理圖；圖3為本發明實施例提供的一種并聯電抗器組的接線原理圖；圖4為本發明實施例提供的一種無功補償裝置不平衡度測試的系統的結構示意圖；圖5為本發明實施例提供的另一種無功補償裝置不平衡度測試的系統的結構示意圖；圖6為本發明實施例提供的另一種無功補償裝置不平衡度測試的系統的結構示意圖。
具體實施例方式下面將結合本發明實施例中的附圖，對本發明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發明一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本發明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有作出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發明保護的 范圍。如圖1所示，本發明實施例提供了一種無功補償裝置不平衡度測試的方法，包括:S11、獲取無功補償裝置的電氣元件的額定參數值；其中，電氣元件包括電容器和/或電抗器。本領域技術人員可以理解的是，無功補償裝置可以包括:并聯電容器組和并聯電抗器組。具體的，如圖2所示，本發明實施例提供的一種并聯電容器組的接線原理圖，并聯電容器組包括A相、B相和C相，O點表不中性點，每一相的組成相同,均由電抗器L和電容器C組成，其中電抗器L每相一個，而電容器C每相有N*M個單臺電容器組成。具體的，電容器C由N個串段組成，每個串段由M個單臺電容器并聯組成，每個串段記為CNM。例如，Cim表示第一串段，該串段由M個單臺電容器并聯組成；C2m表示第二串段，該串段由M個單臺電容器并聯組成。需要說明的一點是，圖2中電抗器L即指并聯電容器組每一相中的串聯電抗器，電容器C即指并聯電容器組每一相中的電容器組。如圖3所示，本發明實施例提供的一種并聯電抗器組的接線原理圖，并聯電抗器組包括A相、B相和C相，O點表不中性點，每一相的組成相同,均由一臺電抗器L組成。其中，額定參數值包括:額定電壓、額定電流、額定容量、額定電容量和額定電感值。具體的，并聯電容器組的額定參數包括:并聯電容器組整組的額定電壓、額定電流和額定容量；各單臺電容器的額定電壓、額定電流、額定容量和額定電容量；各單臺電抗器的額定電壓、額定電流、額定容量、額定電感值；依據各單臺電容器的額定電容量，得到并聯電容器組中各串段的額定電容量和各相的額定電容量；當并聯電容器組的各串段由M個單臺電容器并聯組成時，并聯電容器組中各串段的額定電容量=單臺電容器的額定電容量XM ;當并聯電容器組每相有N*M個(M為并聯數，N為串聯數)單臺電容器組成時，并聯電容器組各相的額定電容量=(單臺電容器的額定電容量XM) /N。需要說明的一點是，各單臺電抗器的額定電壓指的是各單臺電抗器的額定端電壓。其中，還可以根據各相的額定電容量得到任意兩線路端子間(AB、BC和AC)的額定電容量，任意兩線路端子間的額定電容量=單相額定電容量/2。本領域技術人員可以理解的是，當并聯電容器組的接線方式中有單橋或雙橋時，可以根據各臂單臺電容器的額定電容量，獲取并聯電容器組單橋差各臂額定電容量或雙橋差各臂額定電容量。以并聯電容器組每相有N*M個(M為并聯數，N為串聯數)單臺電容器組成為例，單橋差各臂額定電容量=(單臺電容器的額定電容量XM/2)/ (N/2) =單臺電容器的額定電容量XM/N;雙橋差各臂額定電容量=(單臺電容器的額定電容量XM/2) / (N/4)=2X單臺電容器的額定電容量XM/N。
當無功補償裝置為并聯電抗器組時，獲取并聯電抗器組的額定電壓、額定電流、額定容量和額定電感值；需要說明的一點是，并聯電抗器組的額定電壓、額定電流、額定容量和額定電感值，與并聯電抗器組中各相的額定電壓、額定電流、額定容量和額定電感值相同。S12、測量所述電氣元件的電壓和電流，得到所述電氣元件的實測參數值；具體的，當無功補償裝置為并聯電容器組時，測量各單臺電容器的電壓和電流，得到各單臺電容器的實測電容量；測量各單臺電抗器的電壓和電流，得到各單臺電抗器的實測電感值；依據各單臺電容器的實測電容量，得到并聯電容器組中各串段的實測電容量、各相的實測電容量和任意兩線路端子間的實測電容量；
當并聯電容器組的各串段由M個單臺電容器并聯組成時，并聯電容器組中各串段的實測電容量=單臺電容器的實測電容量XM ;當并聯電容器組每相有N*M個(M為并聯數，N為串聯數)單臺電容器組成時，并聯電容器組各相的實測電容量=(單臺電容器的實測電容量XM) /N ;任意兩線路端子間的實測電容量=單相實測電容量/2。可以理解的是，當并聯電容器組的接線方式中有單橋或雙橋時，可以根據各臂單臺電容器的實測電容量，獲取并聯電容器組單橋差各臂實測電容量或雙橋差各臂實測電容量。以并聯電容器組每相有N*M個(M為并聯數，N為串聯數)單臺電容器組成為例，單橋差各臂實測電容量=(單臺電容器的實測電容量XM/2)/ (N/2) =單臺電容器的實測電容量XM/N;雙橋差各臂實測電容量=(單臺電容器的實測電容量XM/2) / (N/4)=2X單臺電容器的實測電容量XM/N。需要說明的一點是，并聯電容器各串段的實測電容量、各相的實測電容量、任意兩線路端子間的實測電容量、單橋差各臂實測電容量或雙橋差各臂實測電容量，均可以通過測量其所在線路兩端的電壓和電流，計算獲得其實測電容量。當無功補償裝置為并聯電抗器組時，測量并聯電抗器組中各相的電壓和電流，得到并聯電抗器組中各相的實測電感值；依據各相的實測電感值，得到任意兩線路端子間的實測電感值，任意兩線路端子間的實測電感值=單相實測電感值/2。其中，可使用電容電感測試儀器對電容器和/或電抗器兩端的電壓和電流進行測量，然后計算得到電容器和/或電抗器的實測電容量。S13、依據所述實測參數值和所述額定參數值，得到所述無功補償裝置的不平衡度。具體實施時，由于無功補償裝置的構成不同，則其不平衡度的獲得過程將有所不同。一、無功補償裝置為并聯電容器組當無功補償裝置為并聯電容器組時，依據實測電容量和與其對應的額定電容量，以及，實測電感值與額定電感值，得到并聯電容器組的不平衡度。本領域技術人員可以理解的是，并聯電容器組的不平衡度可以采用不同的參數表征，具體可以通過實測參數值與額定參數的偏差表示，還可以通過依據并聯電容器組不平衡保護信號的電壓值或電流值表示。1、當依據實測參數值與額定參數值的偏差，得到并聯電容器組的不平衡度時，所述并聯電容器組的不平衡度包括:依據各單臺電容器的實測電容量與所述各單臺電容器的額定電容量，得到所述實測電容量和所述額定電容量的偏差；依據所述各單臺電抗器的實測電感值與所述各單臺電抗器的額定電感值，得到所述實測電感值與所述額定電感值的偏差；依據所述各單臺電抗器的實測電感值與三相實測電感值的平均值，得到所述實測電感值與所述三相實測電感值的平均值的偏差；依據所述各串段的實測電容量與所述各串段的額定電容量，得到所述實測電容量與所述額定電容量的偏差；依據所述各相的實測電容量與所述各相的額定電容量，得到所述實測電容量與所述額定電容量的偏差。可以理解的是，當并聯電容器組的接線方式中有單橋或雙橋時，可以根據各臂的實測電容量與與其對應的額定電容量，得到所述實測電容量與所述額定電容量的偏差。本領域技術人員可以理解的是，并聯電容器組的不平衡度除用偏差表示外，還可以包括:依據任意兩線路端子間的實測電容量，得到兩線路端子間的實測電容量的最大值與兩線路端子間的實測電容量的最小值的比值。當并聯電容器組中的每一相有多個串段時，可依據各串段的實測電容量，得到串段的實測電容量的最大值與串段的實測電容量的 最小值的比值。當并聯電容器組的接線方式中有單橋或雙橋時，可依據各臂的實測電容量的，得到各臂的實測電容量的最大值與各臂的實測電容量的最小值的比值。2、當依據并聯電容器組不平衡保護信號的電壓值或電流值表示并聯電容器組的不平衡度時，所述并聯電容器組的不平衡度具體包括:依據并聯電容器組的整組的額定電壓、各相的實測電容量、各單臺電抗器的實測電感值，得到并聯電容器組的中性點電壓漂移值；依據該中性點電壓漂移值、并聯電容器組的不平衡保護方式，以及與該并聯電容器組相連接的互感器的變比，得到并聯電容器組不平衡保護信號的電壓值或電流值。其中，并聯電容器組的整組的額定電壓指的是并聯電容器組的整組的線電壓，依據線電壓是相電壓的1.732倍，得到并聯電容器組各相的額定相電壓，在依據各相的額定相電壓、各相的實測電容量、各單臺電抗器的實測電感值，得到并聯電容器組的中性點電壓漂移值。并聯電容器組依據不同的電壓等級、容量，配置了不同接線方式，采取了不同的保護方式。例如:如IOkV并聯電容器組:目前采取單星形開口三角電壓保護和相電壓差動保護兩種方式，35kv并聯電容器組:目前采取單星形相電壓差動保護、單星形橋式差電流保護方式和雙星形中性點不平衡電流保護方式，IlOkV并聯電容器組:目前采取單星形雙橋差電流保護方式等。與并聯電容器組相連接的互感器包括:電壓互感器和電流互感器。當并聯電容器組采用電壓保護方式時，采用電壓互感器，依據電壓互感器的額定一次電壓和額定二次電壓，獲得電壓互感器的變比，此時，并聯電容器組的不平衡保護信號為電壓值；同理，當并聯電容器組采用電流保護方式時，采用電流互感器，依據電流互感器的額定一次電流和額定二次電流，獲得電流互感器的變比，此時，并聯電容器組的不平衡保護信號為電流值。其中，在獲得并聯電容器組不平衡度的同時，還可以獲得并聯電容器組的電抗率，并聯電容器組的電抗率為串 聯電抗器的電抗值與電容器組的容抗值之比。選擇合適的電抗率，可以有效濾除諧波和減少合閘涌流。二、無功補償裝置為并聯電抗器組當無功補償裝置為并聯電抗器組時，并聯電抗器組的不平衡度包括:依據各相的實測電感值和額定電感值，得到實測電感值和額定電感值的偏差；依據各相的實測電感值和三相實測電感值的平均值，得到實測電感值與三相實測電感值的平均值的偏差。本領域技術人員可以理解的是，并聯電抗器組的不平衡度除用偏差表示外，還可以包括:依據任意兩線路端子間的實測電感值，得到兩線路端子間的實測電感值的最大值與兩線路端子間的實測電感值的最小值的比值。綜上可以看出，本發明提供的無功補償裝置不平衡度測試的方法，通過將實測參數值與預先獲得的額定參數值進行整合計算，獲得無功補償裝置的不平衡度，實現了對無功補償裝置整體不平衡情況的評估。因此，本發明中各個測量數據之間不再是分散獨立的，有效解決了因各個測量數據之間的分散獨立，無法對無功補償裝置整體不平衡情況進行評估的情況。可以理解的是，在獲取電氣元件額定參數的同時，還可以獲取電氣元件的型號、出廠編號和制造單位，以方便對電氣元件的選擇和購買。
與上述方法實施例相對應，本發明還提供了一種無功補償裝置不平衡度測試的系統。如圖4所示，本發明實施例提供了一種無功補償裝置不平衡度測試的系統的結構示意圖，包括:獲取單元41、測量單元42和分析單元43,獲取單元41，用于獲取無功補償裝置的電氣元件的額定參數值；需要說明的一點是，獲取單元41可以接收工作人員輸入的電氣元件的額定參數值。其中，電氣元件包括電容器和/或電抗器。本領域技術人員可以理解的是，無功補償裝置可以包括:并聯電容器組和并聯電抗器組。具體的，如圖2所示，本發明實施例提供的一種并聯電容器組的接線原理圖，并聯電容器組包括A相、B相和C相，O點表不中性點，每一相的組成相同,均由電抗器L和電容器C組成，其中電抗器L每相一個，而電容器C每相有N*M個單臺電容器組成。具體的，電容器C由N個串段組成，每個串段由M個單臺電容器并聯組成，每個串段記為CNM。例如，Cim表示第一串段，該串段由M個單臺電容器并聯組成；C2m表示第二串段，該串段由M個單臺電容器并聯組成。需要說明的一點是，圖2中電抗器L即指并聯電容器組每一相中的串聯電抗器，電容器C即指并聯電容器組每一相中的電容器組。如圖3所示，本發明實施例提供的一種并聯電抗器組的接線原理圖，并聯電抗器組包括A相、B相和C相，O點表不中性點，每一相的組成相同,均由一臺電抗器L組成。
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其中，額定參數值包括:額定電壓、額定電流、額定容量、額定電容量和額定電感值。具體的，當無功補償裝置為并聯電容器組時，如圖5所示本發明實施例提供的另一種無功補償裝置不平度測試的系統的結構示意圖，包括:第一獲取子單元51、第一測量子單元52和第一分析子單元53，第一獲取子單元51，用于獲取并聯電容器組整組的額定電壓、額定電流和額定容量；各單臺電容器的額定電壓、額定電流、額定容量和額定電容量；各單臺電抗器的額定電壓、額定電流、額定容量、額定電感值；依據各單臺電容器的額定電容量，得到并聯電容器組中各串段的額定電容量和各相的額定電容量；當并聯電容器組的各串段由M個單臺電容器并聯組成時，并聯電容器組中各串段的額定電容量=單臺電容器的額定電容量XM ;當并聯電容器組每相有N*M個(M為并聯數，N為串聯數)單臺電容器組成時，并聯電容器組各相的額定電容量=(單臺電容器的額定電容量XM) /N。需要說明的一點是，各單臺電抗器的額定電壓指的是各單臺電抗器的額定端電壓。其中，還可以根據各相的額定電容量得到任意兩線路端子間(AB、BC和AC)的額定電容量，任意兩線路端子間的額定電容量=單相額定電容量/2。本領域技術人員可以理解的是，當并聯電容器組的接線方式中有單橋或雙橋時，可以根據各臂單臺電容器的額定電容量，獲取并聯電容器組單橋差各臂額定電容量或雙橋差各臂額定電容量。以并聯電容器組每相有N*M個(M為并聯數，N為串聯數)單臺電容器組成為例，單橋差各臂額定電容量=(單臺電容器的額定電容量XM/2)/ (N/2) =單臺電容器的額定電容量XM/N;雙橋差各臂額定電容量=(單臺電容器的額定電容量XM/2) / (N/4)=2X單臺電容器的額定電容量XM/N。當無功補償裝置為并聯電抗器組時，如圖6所示本發明實施例提供的另一種無功補償裝置不平度測試的系統的結構示意圖，包括:第二獲取子單元61、第二測量子單元62和第二分析子單兀63,第二獲取子單元61，用于獲取并聯電抗器組的額定電壓、額定電流、額定容量和額定電感值；需要說明的一點是，并聯電抗器組的額定電壓、額定電流、額定容量和額定電感值，與并聯電抗器組中各相的額定電壓、額定電流、額定容量和額定電感值相同。測量單元42，用于測量所述電氣元件的電壓和電流，得到所述電氣元件的實測參數值；優選的，測量單元42可以為電容電感測試儀器，所述電容電感測試儀器設置有兩個電壓夾，用于夾在電氣元件的兩端，獲取該電氣元件的電壓；所述電容電感測試儀器設置有一個電流鉗，所述電流鉗夾在所述電氣元件與電壓夾構成的回路上，獲取所述電氣元件的電流。所述電容電感測試儀器可以依據所述電氣元件的電壓和電流，得到所述電氣元件的實測參數值。 具體的，當無功補償裝置為并聯電容器組時，第一測量子單元52，用于測量各單臺電容器的電壓和電流，得到各單臺電容器的實測電容量；測量各單臺電抗器的電壓和電流，得到各單臺電抗器的實測電感值；依據各單臺電容器的實測電容量，得到并聯電容器組中各串段的實測電容量、各相的實測電容量和任意兩線路端子間的實測電容量；當并聯電容器組的各串段由M個單臺電容器并聯組成時，并聯電容器組中各串段的實測電容量=單臺電容器的實測電容量XM ;當并聯電容器組每相有N*M個(Μ為并聯數，N為串聯數)單臺電容器組成時，并聯電容器組各相的實測電容量=(單臺電容器的實測電容量XM) /N ;任意兩線路端子間的實測電容量=單相實測電容量/2。可以理解的是，當并聯電容器組的接線方式中有單橋或雙橋時，可以根據各臂單臺電容器的實測電容量，獲取并聯電容器組單橋差各臂實測電容量或雙橋差各臂實測電容量。以并聯電容器組每相有Ν*Μ個(Μ為并聯數，N為串聯數)單臺電容器組成為例，單橋差各臂實測電容量=(單臺電容器的實測電容量XM/2)/ (Ν/2) =單臺電容器的實測電容量ΧΜ/Ν;雙橋差各臂實測電容量=(單臺電容器的實測電容量XM/2) / (Ν/4)=2Χ單臺電容器的實測電容量ΧΜ/Ν。需要說明的一點是，并聯電容器各串段的實測電容量、各相的實測電容量、任意兩線路端子間的實測電容量、單橋差各臂實測電容量或雙橋差各臂實測電容量，均可以通過測量其所在線路兩端的電壓和電流，計算獲得其實測電容量。當無功補償裝置為并聯電抗器組時，
第二測量子單元62，用于測量并聯電抗器組中各相的電壓和電流，得到并聯電抗器組中各相的實測電感值；依據各相的實測電感值，得到任意兩線路端子間的實測電感值；任意兩線路端子間的實測電感值=單相實測電感值/2。其中，可使用電容電感測試儀器對電容器和/或電抗器兩端的電壓和電流進行測量，然后計算得到電容器和/或電抗器的實測電容量。分析單元43，用于依據所述實測參數值和所述額定參數值，得到所述無功補償裝置的不平衡度。具體實施時，由于無功補償裝置的構成不同，則其不平衡度的獲得過程將有所不同一、無功補償裝置為并聯電容器組第一分析子單元53，用于依據實測電容量和與其對應的額定電容量，以及，實測電感值與額定電感值，得到并聯電容器組的不平衡度。本領域技術人員可以理解的是，并聯電容器組的不平衡度可以采用不同的參數表征，具體可以通過實測參數值與額定參數的偏差表示，還可以通過依據并聯電容器組不平衡保護信號的電壓值或電流值表示。1、當依據實測參數值與額定參數值的偏差，得到并聯電容器組的不平衡度時，第一分析子單兀53,用于:依據各單臺電容器的實測電容量與所述各單臺電容器的額定電容量，得到所述實測電容量和所述額定電容量的偏差；依據所述各單臺電抗器的實測電感值與所述各單臺電抗器的額定電感值，得到所述實測電感值與所述額定電感值的偏差；依據所述各單臺電抗器的實測電感值與三相實測電感值的平均值，得到所述實測電感值與所述三相實測電感值的平均值的偏差；依據所述各串段的實測電容量與所述各串段的額定電容量，得到所述實測電容量與所述額定電容量的偏差；依據所述各相的實測電容量與所述各相的額定電容量，得到所述實測電容量與所述額定電容量的偏差。可以理解的是，當并聯電容器組的接線方式中有單橋或雙橋時，可以根據各臂的實測電容量與與其對應的額定電容量，得到所述實測電容量與所述額定電容量的偏差。第一分析子單元53，還可以用于依據任意兩線路端子間的實測電容量，得到兩線路端子間的實測電容量的最大值與兩線路端子間的實測電容量的最小值的比值。當并聯電容器組中的每一相有多個串段時，可依據各串段的實測電容量，得到串段的實測電容量的最大值與串段的實測電容量的最小值的比值。當并聯電容器組的接線方式中有單橋或雙橋時，可依據各臂的實測電容量的，得到各臂的實測電容量的最大值與各臂的實測電容量的最小值的比值。2、當依據并聯電容器組不平衡保護信號的電壓值或電流值表示并聯電容器組的不平衡度時，第一分析子單元53，用于:
依據并聯電容器組的整組的額定電壓、各相的實測電容量、各單臺電抗器的實測電感值，得到并聯電容器組的中性點電壓漂移值；依據該中性點電壓漂移值、并聯電容器組的不平衡保護方式，以及與該并聯電容器組相連接的互感器的變比，得到并聯電容器組不平衡保護信號的電壓值或電流值。其中，并聯電容器組的整組的額定電壓指的是并聯電容器組的整組的線電壓，依據線電壓是相電壓的1.732倍，得到并聯電容器組各相的額定相電壓，在依據各相的額定相電壓、各相的實測電容量、各單臺電抗器的實測電感值，得到并聯電容器組的中性點電壓漂移值。并聯電容器組依據不同的電壓等級、容量，配置了不同接線方式，采取了不同的保護方式。例如:如IOkV并聯電容器組:目前采取單星形開口三角電壓保護和相電壓差動保護兩種方式，35kV并聯電容器組:目前采取單星形相電壓差動保護、單星形橋式差電流保護方式和雙星形中性點不平衡電流保護方式，IlOkV并聯電容器組:目前采取單星形雙橋差電流保護方式等。與并聯電容器組相連接的互感器包括:電壓互感器和電流互感器。當并聯電容器組采用電壓保護方式時，采用電壓互感器，依據電壓互感器的額定一次電壓和額定二次電壓，獲得電壓互感器的變比，此時，并聯電容器組的不平衡保護信號為電壓值；同理，當并聯電容器組采用電流保護方式時，采用電流互感器，依據電流互感器的額定一次電流和額定二次電流，獲得電流互感器的變比，此時，并聯電容器組的不平衡保護信號為電流值。其中，在獲得并聯電容器組不平衡度的同時，還可以獲得并聯電容器組的電抗率，并聯電容器組的電抗率為串聯電抗器的電抗值與電容器組的容抗值之比。選擇合適的電抗率，可以有效濾除諧波和減少合閘涌流。二、無功補償裝置為并聯電抗器組第二分析子單元63，用于依`據各相的實測電感值和額定電感值，得到實測電感值和額定電感值的偏差；依據各相的實測電感值和三相實測電感值的平均值，得到實測電感值與三相實測電感值的平均值的偏差。本領域技術人員可以理解的是，第二分析子單元63，還可以依據任意兩線路端子間的實測電感值，得到兩線路端子間的實測電感值的最大值與兩線路端子間的實測電感值的最小值的比值。可以理解的是，在獲取電氣元件額定參數的同時，還可以獲取電氣元件的型號、出廠編號和制造單位，以方便對電氣元件的選擇和購買。綜上可以看出，本發明提供的無功補償裝置不平衡度測試的系統，通過將實測參數值與預先獲得的額定參數值進行整合計算，獲得無功補償裝置的不平衡度，實現了對無功補償裝置整體不平衡情況的評估。因此，本發明中各個測量數據之間不再是分散獨立的，有效解決了因各個測量數據之間的分散獨立，無法對無功補償裝置整體不平衡情況進行評估的情況。本說明書中各個實施例采用遞進的方式描述，每個實施例重點說明的都是與其他實施例的不同之處，各個實施例之間相同相似部分互相參見即可。對所公開的實施例的上述說明，使本領域專業技術人員能夠實現或使用本發明。對這些實施例的多種修改對本領域的專業技術人員來說將是顯而易見的，本文中所定義的一般原理可以在不脫離本發明的精神或范圍的情況下，在其它實施例中實現。因此，本發明將不會被限制于本文所示的這些實施例，而是要符合與本文所公開的原理和新穎特點相一致的 最寬的范圍。
權利要求
1.一種無功補償裝置不平衡度測試的方法，其特征在于，包括: 獲取無功補償裝置的電氣元件的額定參數值，其中:所述電氣元件包括電容器和/或電抗器；所述額定參數值包括:額定電壓、額定電流、額定容量、額定電容量和額定電感值；測量所述電氣元件的電壓和電流，得到所述電氣元件的實測參數值； 依據所述實測參數值和所述額定參數值，得到所述無功補償裝置的不平衡度。
2.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，當所述無功補償裝置為并聯電容器組時，所述并聯電容器組包括電容器和電抗器，所述方法包括: 獲取所述并聯電容器組的整組的額定電壓、額定電流和額定容量；獲取所述并聯電容器組中的各單臺電容器的額定電壓、額定電流、額定容量和額定電容量；獲取所述并聯電容器組中的各單臺電抗器的額定電壓、額定電流、額定容量和額定電感值；依據所述各單臺電容器的額定電容量，得到所述并聯電容器組中各串段的額定電容量和各相的額定電容量；測量所述各單臺電容器的電壓和電流，得到所述各單臺電容器的實測電容量；測量所述各單臺電抗器的電壓和電流，得到所述各單臺電抗器的實測電感值；依據所述各單臺電容器的實測電容量，得到所述并聯電容器組中各串段的實測電容量、各相的實測電容量和任意兩線路端子間的 實測電容量； 依據所述實測電容量和與其對應的額定電容量，以及，所述實測電感值與額定電感值，得到所述并聯電容器組的不平衡度。
3.根據權利要求2所述的方法，其特征在于，所述依據所述實測電容量與與其對應的額定電容量、所述實測電感值與額定電感值，得到所述并聯電容器組的不平衡度，具體包括: 依據所述各單臺電容器的實測電容量與所述各單臺電容器的額定電容量，得到所述實測電容量和所述額定電容量的偏差； 依據所述各單臺電抗器的實測電感值與所述各單臺電抗器的額定電感值，得到所述實測電感值與所述額定電感值的偏差； 依據所述各單臺電抗器的實測電感值與三相實測電感值的平均值，得到所述實測電感值與所述三相實測電感值的平均值的偏差； 依據所述各串段的實測電容量與所述各串段的額定電容量，得到所述實測電容量與所述額定電容量的偏差； 依據所述各相的實測電容量與所述各相的額定電容量，得到所述實測電容量與所述額定電容量的偏差。
4.根據權利要求3所述的方法，其特征在于，還包括: 依據任意兩線路端子間的實測電容量，得到兩線路端子間的實測電容量的最大值與兩線路端子間的實測電容量的最小值的比值。
5.根據權利要求2所述的方法，其特征在于，所述依據所述實測電容量與與其對應的額定電容量、所述實測電感值與額定電感值，得到所述并聯電容器組的不平衡度，具體包括: 依據所述并聯電容器組的整組的額定電壓、所述各相的實測電容量、所述各單臺電抗器的實測電感值，得到所述并聯電容器組的中性點電壓漂移值； 依據所述中性點電壓漂移值、所述并聯電容器組的不平衡保護方式，以及與所述并聯電容器組相連接的互感器的變比，得到所述并聯電容器組不平衡保護信號的電壓值或電流值。
6.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，當所述無功補償裝置為并聯電抗器組時，所述并聯電抗器組包括電抗器，所述方法包括: 獲取所述并聯電抗器組的額定電壓、額定電流、額定容量和額定電感值； 測量所述并聯電抗器組中各相的電壓和電流，得到所述并聯電抗器組中各相的實測電感值；依據所述各相的實測電感值，得到任意兩線路端子間的實測電感值； 依據所述各相的實測電感值和所述額定電感值，得到所述實測電感值和所述額定電感值的偏差；依據所述各相的實測電感值和三相實測電感值的平均值，得到所述實測電感值與所述三相實測電感值的平均值的偏差。
7.根據權利要求6所述的方法，其特征在于，還包括: 依據任意兩線路端子間的實測電感值，得到兩線路端子間的實測電感值的最大值與兩線路端子間的實測電感值的最小值的比值。
8.一種無功補 償裝置不平衡度測試的系統，其特征在于，包括: 獲取單元，用于獲取無功補償裝置的電氣元件的額定參數值，其中:所述電氣元件包括電容器和/或電抗器；所述額定參數值包括:額定電壓、額定電流、額定容量、額定電容量和額定電感值； 測量單元，用于測量所述電氣元件的電壓和電流，得到所述電氣元件的實測參數值； 分析單元，用于依據所述實測參數值和所述額定參數值，得到所述無功補償裝置的不平衡度。
9.根據權利要求8所述的系統，其特征在于，當所述無功補償裝置為并聯電容器組時，所述并聯電容器組包括電容器和電抗器，所述系統包括: 第一獲取子單元，用于獲取所述并聯電容器組的整組的額定電壓、額定電流和額定容量；獲取所述并聯電容器組中的各單臺電容器的額定電壓、額定電流、額定容量和額定電容量；獲取所述并聯電容器組中的各單臺電抗器的額定電壓、額定電流、額定容量和額定電感值；依據所述各單臺電容器的額定電容量，得到所述并聯電容器組中各串段的額定電容量和各相的額定電容量； 第一測量子單元，用于測量所述各單臺電容器的電壓和電流，得到所述各單臺電容器的實測電容量；測量所述各單臺電抗器的電壓和電流，得到所述各單臺電抗器的實測電感值；依據所述各單臺電容器的實測電容量，得到所述并聯電容器組中各串段的實測電容量、各相的實測電容量和任意兩線路端子間的實測電容量； 第一分析子單元，用于依據所述實測電容量和與其對應的額定電容量，以及，所述實測電感值與額定電感值，得到所述并聯電容器組的不平衡度。
10.根據權利要求8所述的系統，其特征在于，當所述無功補償裝置為并聯電抗器組時，所述并聯電抗器組包括電抗器，所述系統包括:第二獲取子單元，獲取所述并聯電抗器組的額定電壓、額定電流、額定容量和額定電感值；第二測量子單元，測量所述并聯電抗器組中各相的電壓和電流，得到所述并聯電抗器組中各相的實測電感值；依據所述各相的實測電感值，得到任意兩線路端子間的實測電感值； 第二分析子單元，依據所述各相的實測電感值和所述額定電感值，得到所述實測電感值和所述額定電感值的偏差；依據所述各相的實測電感值和三相實測電感值的平均值，得到所述實測電感值與所述·三相實測電感值的平均值的偏差。
全文摘要
本發明提供了一種無功補償裝置不平衡度測試的方法及系統，通過將實測參數值與預先獲得的額定參數值進行整合計算，獲得無功補償裝置的不平衡度，實現了對無功補償裝置整體不平衡情況的評估。因此，本發明中各個測量數據之間不再是分散獨立的，有效解決了因各個測量數據之間的分散獨立，無法對無功補償裝置整體不平衡情況進行評估的情況。
文檔編號G01R29/16GK103235197SQ20131016473
公開日2013年8月7日 申請日期2013年5月7日 優先權日2013年5月7日
發明者金涌濤, 張建平, 余紹峰, 毛航銀, 趙啟承, 胡葉舟, 趙文淵 申請人:國家電網公司, 浙江省電力公司電力科學研究院
專業數控銑床產品供應商
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