并联电容器组串联电抗率的测量方法和系统技术方案

本发明专利技术公开一种并联电容器组串联电抗率的测量方法和系统，其方法包括步骤：对并联电容器组进行谐波监测；根据所述谐波监测获得的原始数据获取各次谐波的电压值、电流值；根据所述各次谐波的电压值、电流值确定电抗率。本发明专利技术的数据基础是谐波的监测数据，不需要专门的电抗率测量设备，能够最大化地节约投资成本；且本发明专利技术可以在系统运行时进行谐波监测，不影响系统的正常运行，其监测结果满足实时性，完整性和精确性的要求；可以准确有效地监测出电容器处于实际运行状态时串联电抗率的大小是否符合设计要求、能否有效的抑制谐波的放大，其推广应用保证了电容器组的安全可靠运行，加强了现有电网可靠性。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及电能质量分析领域，特别涉及一种基于谐波监测的变电站并联电容器组串联电抗率的测量方法和系统。
技术介绍
并联电容补偿装置由于容量组合灵活、安装维护简便、投资少等原因而被广泛应用于电力系统。据统计，全国电容装置总容量占容性补偿容量的98%，成为无功电力的主要电源，对于电力系统调相调压、安全稳定运行、改善电能质量和降损节能具有极其重要作用。随着电力事业的迅速发展，电容装置安装投运容量亦迅速增长。同时伴随着整流装置、电气化铁道、电弧炉等非线性负荷的不断增长，电力电子器件的广泛应用，以及高压直流输电系统的陆续投运，使电网受谐波污染日趋严峻。然而电容装置(并联电容补偿装置)是容 性负载，它的接入改变了电网的谐波阻抗特性，在未采取措施或措施不当的情况下，对高次谐波呈放大作用，一旦参数匹配时还会发生谐振，使电容装置和相连电网中邻近电器设备遭受严重损伤甚至烧毁。实践表明，通过串联适当的电抗器，可以有效的防止电容器谐波放大问题。国家标准GB50227 — 95《并联电容器装置设计规范》串联电抗率的设计选择作如下规定“用于抑制谐波，当并联电容器装置接入电网处的背景谐波为5次及以上时，宜取4. 5%-6% ;当并联电容器装置接入电网处的背景谐波为3次及以上时，宜取12% ;亦可采用4. 5%-6%与12%两种电抗率。”但在电网的长期运行中发现，由于以下两方面的原因使得并联电容器装置串联的电抗器不能有效的限值电网谐波的放大、防止谐振的发生(I) 一些铁心串联电抗器的铁心工作磁通密度选取过高，使电抗器实际运行中由于铁心饱和而使运行电抗值偏低；带固定电抗器的装置，由于无功补偿的需要或部分电容器故障退出而降容运行，使实际运行电抗率偏小。(2)实际选型时选用电抗器电抗率与设计电抗率不一致。设备选型设计时简单地以电抗器与电容器的额定容量之比来代替电抗率，而实际上电抗率与容量比是成反比变化的，有的在选型时选取容量比用前述计算较大的电抗器，还误以为是增大了电抗率，觉得比以前更能“抑制”谐波了，实际上可能远远地偏离了原设计值。选用电抗器时一定要按照容抗的百分值确定的电抗器的感抗值来选用实际产品。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种并联电容器组串联电抗率的测量方法和系统，其可以准确快速地确定电容器处于实际运行状态时串联电抗率大小，以保证电容器组的安全可靠运行，投资少，操作方便。本专利技术的目的通过如下技术方案实现一种并联电容器组串联电抗率的测量方法，包括如下步骤对并联电容器组进行谐波监测；根据所述谐波监测获得的原始数据获取各次谐波的电压值、电流值；根据所述各次谐波的电压值、电流值确定电抗率。一种并联电容器组串联电抗率的测量系统，包括电能质量分析仪，用于对并联电容器组进行谐波监测；数据分析模块，用于根据电能质量分析仪监测的原始数据获取各次谐波的电压值、电流值，并将各次谐波的电压值、电流值传输给所述电抗率确定模块；电抗率确定模块，用于根据所述各次谐波的电压值、电流值确定电抗率。依据上述本专利技术的方案，通过对并联电容器组的谐波监测，根据获取的原始数据准确快速地确定电容器处于实际运行状态时串联电抗率大小。通过本专利技术的方案可以准确有效地监测出电容器处于实际运行状态时串联电抗率的大小是否符合设计要求、能否有效 的抑制谐波的放大，保证了电容器组的安全可靠运行，同时，本专利技术的数据基础是谐波的监测数据，不需要专门的电抗率测量设备，能够最大化地节约投资成本；且本专利技术可以在系统运行时进行谐波监测，不影响系统的正常运行，其监测结果满足实时性，完整性和精确性的要求。附图说明图I为谐波分析的等效原理图和等效电路图；图2为本专利技术的并联电容器组串联电抗率的测量方法的实施例的流程示意图；图3为本专利技术的并联电容器组串联电抗率的测量方法的一个较佳实施例的流程示意图；图4为某电容器组的谐波电压含量频谱图；图5为某电容器组的谐波电流含量频谱图；图6为本专利技术的并联电容器组串联电抗率的测量系统的实施例的结构示意图。具体实施例方式下面结合实施例及附图对本专利技术进行进一步阐述，但本专利技术的实施方案不限于此。实施例I本专利技术的并联电容器组串联电抗率的测量方法是一种基于谐波监测的变电站并联电容器组串联电抗率的测量方法，其谐波分析的等效原理图见图la。在谐波分析中，将高压侧电源置零，经负荷简化可得等效电路如图lb。图中In为n次谐波电流源;Un为n次谐波在母线上的电压；XSn为母线处的等效电源电抗；Xto串联电抗器的基波电抗；XCn电容器的基波电抗。参见图2所示，为本专利技术的并联电容器组串联电抗率的测量方法的实施例流程示意图，如图2所示，该实施例中的并联电容器组串联电抗率的测量方法，包括如下步骤步骤SlOl :对并联电容器组进行谐波监测，进入步骤S102，一般可以通过电能质量分析仪对并联电容器组的谐波进行监测，电能质量分析仪可以选用福禄克F435或者日置3196等，一般是根据实际需要设置好观测点进行谐波监测；步骤S102 :根据所述谐波监测的原始数据获取各次谐波的电压值、电流值，进入步骤S103，其中，可以通过一些常用的计算机软件实现对原始数据的分析，进而通过原始数据获取各次谐波的电压值、电流值，一般得到的各次谐波的电压值、电流值是相对含量值；步骤S103 :根据所述各次谐波的电压值、电流值确定电抗率，一般是先根据各次谐波的电压值、电流值计算得出串联电抗器的基波电抗、电容器的基波电抗，再根据串联电抗器的基波电抗、电容器的基波电抗获得电抗率，获得的电抗率是电容器处于实际运行状态时串联电抗率的大小，就可以判断这个电抗率是否符合设计要求、能否有效的抑制谐波的放大，保证了电容器组的安全可靠运行。依据上述本专利技术的方案，通过对并联电容器组的谐波监测获取原始数据，再根据获取的原始数据准确快速地确定电容器处于实际运行状态时串联电抗率大小。通过本专利技术的方案可以准确有效地监测出电容器处于实际运行状态时串联电抗率的大小是否符合设计要求、能否有效的抑制谐波的放大，保证了电容器组的安全可靠运行。因本专利技术的数据基础是谐波的监测数据，不需要专门的电抗率测量设备，能够最大化地节约投资成本，同时本专利技术方案可以在系统运行时进行谐波监测，不影响系统的正常运行，其监测结果满足实时性,完整性和精确性的要求。·为了进一步提高电抗率的准确度，可以考虑采用如下方式方式一在步骤SlOl中对并联电容器组进行谐波监测可以通过每隔预设时间对并联电容器组进行一次谐波监测，连续监测24小时以上，其中，预设时间可以根据实际情况选取，如选3秒，进行24小时长时间的谐波监测可以提高电抗率的精确度；方式二 步骤S102中根据所述谐波监测的原始数据获取各次谐波的电压值、电流值可以包括步骤读取所述谐波监测的原始数据，剔除所述原始数据中的离散数据；对剔除了离散数据的原始数据进行提炼分析，得到各次谐波电压的95%值、各次谐波电流的95%值，其中95%值，是指一个概率值，如记录了 200次的数据，负责筛选数据的软件会自动去掉200次当中5%的记录的最大值和记录的最小值；上述提高电抗率的准确度的方式可以择其一，也可以结合两种方式，其中，以两种方式结合为佳。在其中一个实施例中，上述的步骤S103可以具体包括步骤根据所述各次谐波的电压值、电流值以及预先建立的并联电容器组本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种并联电容器组串联电抗率的测量方法，其特征在于，包括如下步骤：对并联电容器组进行谐波监测；根据所述谐波监测获得的原始数据获取各次谐波的电压值、电流值；根据所述各次谐波的电压值、电流值确定电抗率。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：许中，陆国俊，王劲，叶建斌，陈雁，李丝媛，马智远，崔晓飞，易鹭，
申请(专利权)人：广州供电局有限公司，
类型：发明
国别省市：