一种基于串补阻尼故障分析方法及系统技术方案

本发明专利技术公开了一种基于串补阻尼故障分析方法及系统，所述串补阻尼的等效电路中包括串补电容、旁路开关、阻尼电阻以及阻尼感抗，其中，所述阻尼电阻和所述阻尼感抗相并联之后，与所述串补电容以及所述旁路开关相串联，所述方法包括：检测流经所述串补电容的电流，并识别所述电流的波形；在所述波形有效的情况下，基于所述波形计算所述等效电路的理论特征参数；根据所述理论特诊参数和当前的实际特征参数，计算特征参数偏差，并将所述特征参数偏差与指定偏差阈值进行比较，并根据比较结果生成故障分析报告。本申请提供的技术方案，能够全面地检测出阻尼电阻和阻尼电抗故障。

【技术实现步骤摘要】
一种基于串补阻尼故障分析方法及系统
本专利技术涉及电路
，特别涉及一种基于串补阻尼故障分析方法。
技术介绍
500kV串补设备的应用越来越广泛，串补的安全稳定运行是提高电网静态稳定的重要因素，现今串补平台绝大多数重要元件均已经有其相应保护，但是对于阻尼回路却没有相应的保护。阻尼回路在串补系统中扮演着非常重要的角色，其作用主要表现在：1)正常操作串补系统停运时，串补电容器需通过旁路开关和阻尼回路放电，此时阻尼回路起到限制放电电流，避免产生操作过电压的作用；2)线路故障或串补系统故障时，可能产生过电压，此时电容器火花间隙会被击穿以限制过电压，阻尼回路此时起到而限制间隙放电电流幅值作用，确保串联电容器、旁路断路器和火花间隙的安全运行，如果没有阻尼回路，火花间隙电流不会迅速减小且波形有畸变现象。当前的串补阻尼故障分析方法，通常只能判断阻尼回路电阻是否有故障，而对于阻尼回路电抗器产生的故障，则无法进行判断。因此，现有的串补阻尼故障分析方法不够全面。
技术实现思路
为了解决现有技术的问题，本专利技术实施例提供了一种基于串补阻尼故障分析方法及系统。所述技术方案如下：一方面，一种基于串补阻尼故障分析方法，所述串补阻尼的等效电路中包括串补电容、旁路开关、阻尼电阻以及阻尼感抗，其中，所述阻尼电阻和所述阻尼感抗相并联之后，与所述串补电容以及所述旁路开关相串联，所述方法包括：检测流经所述串补电容的电流，并识别所述电流的波形；在所述波形有效的情况下，基于所述波形计算所述等效电路的理论特征参数；根据所述理论特诊参数和当前的实际特征参数，计算特征参数偏差，并将所述特征参数偏差与指定偏差阈值进行比较，并根据比较结果生成故障分析报告。进一步地，所述理论特征参数包括理论衰减系数、理论阻尼电阻值以及理论阻尼感抗值中的至少一种；相应地，所述实际特征参数包括实际衰减系数、实际阻尼电阻值以及实际阻尼感抗值中的至少一种。进一步地，基于所述波形计算所述等效电路的理论特征参数包括：识别所述波形的波峰，并记录各个波峰的峰值；按照以下公式计算理论衰减系数：其中，λn表示第n个波峰与第n+1个波峰的理论衰减系数，Am(n)表示第n个波峰的峰值，Am(n+1)表示第n+1个波峰的峰值，n为整数。进一步地，基于所述波形计算所述等效电路的理论特征参数包括：识别所述波形的波峰，并记录各个波峰的峰值以及各个波峰对应的时刻；按照以下公式计算理论阻尼电阻值：其中，R表示所述理论阻尼电阻值，C表示所述串补电容的电容值，t2和t1分别表示两个波峰对应的时刻，Am(t1)表示t1时刻波峰的峰值，Am(t2)表示t2时刻波峰的峰值。进一步地，基于所述波形计算所述等效电路的理论特征参数包括：对流经所述串补电容的电流进行快速傅里叶变换，得到基波频率；按照以下公式计算理论阻尼感抗值：其中，L表示所述理论阻尼感抗值，fb表示所述基波频率，C表示所述串补电容的电容值。进一步地，按照以下公式计算感抗偏差：ΔL＝abs(1-L/L0)其中，ΔL表示所述感抗偏差，L0表示额定感抗值，abs(*)表示绝对值。进一步地，根据比较结果生成故障分析报告包括：若平均衰减系数小于额定衰减系数，判定阻尼电阻故障；若平均阻尼电阻值偏差大于额定阻尼电阻值，判定阻尼电阻故障；若感抗偏差大于额定感抗值，判定阻尼感抗故障。另一方面，一种基于串补阻尼故障分析系统，所述串补阻尼的等效电路中包括串补电容、旁路开关、阻尼电阻以及阻尼感抗，其中，所述阻尼电阻和所述阻尼感抗相并联之后，与所述串补电容以及所述旁路开关相串联，所述系统包括：波形检测单元，用于检测流经所述串补电容的电流，并识别所述电流的波形；理论特征参数计算单元，用于在所述波形有效的情况下，基于所述波形计算所述等效电路的理论特征参数；故障分析单元，用于根据所述理论特诊参数和当前的实际特征参数，计算特征参数偏差，并将所述特征参数偏差与指定偏差阈值进行比较，并根据比较结果生成故障分析报告。进一步地，所述理论特征参数包括理论衰减系数、理论阻尼电阻值以及理论阻尼感抗值中的至少一种；相应地，所述实际特征参数包括实际衰减系数、实际阻尼电阻值以及实际阻尼感抗值中的至少一种。进一步地，所述故障分析单元包括：衰减系数分析模块，用于若平均衰减系数小于额定衰减系数，判定阻尼电阻故障；包络线分析模块，用于若平均阻尼电阻值偏差大于额定阻尼电阻值，判定阻尼电阻故障；特征频率分析模块，用于若感抗偏差大于额定感抗值，判定阻尼感抗故障。本专利技术实施例提供的技术方案带来的有益效果是：通过结合衰减系数分析法、包络线分析法以及特征频率分析法对串补阻尼的电路进行综合判断，能够全面地检测出阻尼电阻和阻尼电抗故障。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例中的技术方案，下面将对实施例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专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1是本专利技术实施方式中基于串补阻尼故障分析方法的步骤图；图2是本专利技术实施方式中基于串补阻尼故障分析方法的流程图；图3是本专利技术实施方式中串补阻尼的等效电路示意图。具体实施方式为使本专利技术的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本专利技术实施方式作进一步地详细描述。请参阅图3，本申请提供的基于串补阻尼故障分析方法中，所述串补阻尼的等效电路中包括串补电容C、旁路开关S、阻尼电阻R以及阻尼感抗L，其中，所述阻尼电阻R和所述阻尼感抗L相并联之后，与所述串补电容C以及所述旁路开关S相串联。请参阅图1和图2，所述方法可以包括以下步骤。S1：检测流经所述串补电容的电流，并识别所述电流的波形；S2：在所述波形有效的情况下，基于所述波形计算所述等效电路的理论特征参数；S3：根据所述理论特诊参数和当前的实际特征参数，计算特征参数偏差，并将所述特征参数偏差与指定偏差阈值进行比较，并根据比较结果生成故障分析报告。在本实施方式中，所述理论特征参数包括理论衰减系数、理论阻尼电阻值以及理论阻尼感抗值中的至少一种；相应地，所述实际特征参数包括实际衰减系数、实际阻尼电阻值以及实际阻尼感抗值中的至少一种。在本实施方式中，按照衰减系数分析法，基于所述波形计算所述等效电路的理论特征参数包括：识别所述波形的波峰，并记录各个波峰的峰值；按照以下公式计算理论衰减系数：其中，λn表示第n个波峰与第n+1个波峰的理论衰减系数，Am(n)表示第n个波峰的峰值，Am(n+1)表示第n+1个波峰的峰值，n为整数。在本实施方式中，按照包络线分析法，基于所述波形计算所述等效电路的理论特征参数包括：识别所述波形的波峰，并记录各个波峰的峰值以及各个波峰对应的时刻；按照以下公式计算理论阻尼电阻值：其中，R表示所述理论阻尼电阻值，C表示所述串补电容的电容值，t2和t1分别表示两个波峰对应的时刻，Am(t1)表示t1时刻波峰的峰值，Am(t2)表示t2时刻波峰的峰值。在本实施方式中，按照特征频率分析法，基于所述波形计算所述等效电路的理论特征参数包括：对流经所述串补电容的电流进行快速傅里叶变换，得到基波频率；按照以下公式计算理论阻尼感抗值：其中，L表示所述理论阻尼感抗值，fb表示所述基波频率，C表示所述串补电容的电容值。具体地，本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于串补阻尼故障分析方法，其特征在于，所述串补阻尼的等效电路中包括串补电容、旁路开关、阻尼电阻以及阻尼感抗，其中，所述阻尼电阻和所述阻尼感抗相并联之后，与所述串补电容以及所述旁路开关相串联，所述方法包括：检测流经所述串补电容的电流，并识别所述电流的波形；在所述波形有效的情况下，基于所述波形计算所述等效电路的理论特征参数；根据所述理论特诊参数和当前的实际特征参数，计算特征参数偏差，并将所述特征参数偏差与指定偏差阈值进行比较，并根据比较结果生成故障分析报告。

【技术特征摘要】
1.一种基于串补阻尼故障分析方法，其特征在于，所述串补阻尼的等效电路中包括串补电容、旁路开关、阻尼电阻以及阻尼感抗，其中，所述阻尼电阻和所述阻尼感抗相并联之后，与所述串补电容以及所述旁路开关相串联，所述方法包括：检测流经所述串补电容的电流，并识别所述电流的波形；在所述波形有效的情况下，基于所述波形计算所述等效电路的理论特征参数；根据所述理论特诊参数和当前的实际特征参数，计算特征参数偏差，并将所述特征参数偏差与指定偏差阈值进行比较，并根据比较结果生成故障分析报告。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述理论特征参数包括理论衰减系数、理论阻尼电阻值以及理论阻尼感抗值中的至少一种；相应地，所述实际特征参数包括实际衰减系数、实际阻尼电阻值以及实际阻尼感抗值中的至少一种。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，基于所述波形计算所述等效电路的理论特征参数包括：识别所述波形的波峰，并记录各个波峰的峰值；按照以下公式计算理论衰减系数：其中，λn表示第n个波峰与第n+1个波峰的理论衰减系数，Am(n)表示第n个波峰的峰值，Am(n+1)表示第n+1个波峰的峰值，n为整数。4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，基于所述波形计算所述等效电路的理论特征参数包括：识别所述波形的波峰，并记录各个波峰的峰值以及各个波峰对应的时刻；按照以下公式计算理论阻尼电阻值：其中，R表示所述理论阻尼电阻值，C表示所述串补电容的电容值，t2和t1分别表示两个波峰对应的时刻，Am(t1)表示t1时刻波峰的峰值，Am(t2)表示t2时刻波峰的峰值。5.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，基于所述波形计算所述等效电路的理论特征参数包括：对流经所述串补电容的电流进行快速傅里叶变换，得到基波频率；按照以下公式计算理论阻尼...

【专利技术属性】
技术研发人员：苏晓，姜宪彬，朱伟，柳明，李黄河，何山，兰福生，邱杰昌，
申请(专利权)人：中国南方电网有限责任公司超高压输电公司南宁局，
类型：发明
国别省市：广西,45