(19)中华人民共和国国家知识产权局
(12)发明专利申请
(10)申请公布号(10)申请公布号 CN 104300550 A(43)申请公布日 2015.01.21
(21)申请号 201410482280.4(22)申请日 2014.09.19
(71)申请人国家电网公司
地址100017 北京市宣武区西长安街86号申请人北京许继电气有限公司(72)发明人张东 吕志来 喻宜 王云鹏
石岩 李海 张学深(74)专利代理机构北京立成智业专利代理事务
所(普通合伙) 11310
代理人吕秀丽(51)Int.Cl.
H02J 3/18(2006.01)
权利要求书1页 说明书4页 附图2页权利要求书1页 说明书4页 附图2页
(54)发明名称
针对低压无功补偿电容器投切的分析方法(57)摘要
本发明公开了一种低压无功补偿电容器异常投切的分析方法，该方法包括如下步骤：步骤一、采集数据，利用无功补偿装置采集电压、电流以及计算所得有功、无功数据；步骤二、建立判据，建立无功补偿电容器异常投切逻辑判据；步骤三、逻辑判断，根据无功补偿装置的采集数据，结合电容器异常投切的逻辑判据，通过逻辑判断对无功补偿电容器异常投切的原因进行归类与分析，并提出合理化建议。
CN 104300550 A CN 104300550 A
权 利 要 求 书
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1.针对低压无功补偿电容器异常投切的分析方法，其特征在于，该方法包括如下步骤：
步骤一、采集数据，采集无功补偿装置的电压、电流以及计算所得有功、无功数据；步骤二、建立判据，建立无功补偿电容器异常投切原因逻辑判据；步骤三、逻辑判断，根据无功补偿装置的采集数据，结合电容器异常投切的逻辑判据，通过逻辑判断对无功补偿电容器异常投切原因进行归类与分析，并提出合理化建议。
2.如权利要求1所述的低压无功补偿电容器异常的分析方法，其特征在于，所述逻辑判据包括：采集缺失、无功不足、电压越限、电流异常、策略失效。
3.如权利要求2所述的低压无功补偿电容器异常投切的分析方法，其特征在于，所述采集缺失是指未能在规定时刻采集到设备的数据；所述无功不足是指配变无功功率小，达不到无功补偿电容器组最小配置补偿容量；所述电压越限是指由于电压超过控制器设定的限值，导致电容器无法投入；所述电流异常是指三相电流为零或者出现负数；所述策略失效是指装置的电压、电流、无功均满足无功补偿电容器的投入要求，实际电容器却未投入。
4.如权利要求1所述的低压无功补偿电容器异常投切的分析方法，其特征在于，所述步骤三具体包括：
首先，读取无功补偿装置的采集数据，包括：电压、电流、有功、无功；其次，制定电容器异常投切逻辑判据，判据包括：采集缺失、无功不足、电压越限、电流异常和策略失效；
最后，根据逻辑判据，判定无功电容器异常投切情况类型，并根据判据类型选择解决方案。
5.如权利要求4所述的低压无功补偿电容器异常投切的分析方法，其特征在于，判定无功电容器异常投切情况类型及解决方案具体包括：
判断数据是否缺失，若采集缺失，即在规定时刻采集到设备的数据条数为零，原因是通讯信号问题或者设备故障；
若数据不缺失，则进行无功不足判断，若无功不足，即配变无功功率Q小于无功补偿电容器组最小配置补偿容量Q’；
若配变无功功率Q大于无功补偿电容器组最小配置补偿容量Q’，则进行电压越限判断，若电压越限，即电压超过控制器设定的限值，则无功补偿电容器不投入；
若电压未超过控制器设定的限值，则进行电流异常判断，若电流异常，即三相电流为零或者出现负数；三相电流为零的原因是设备故障或变压器三相负载均为零；电流出现负数的原因是电流互感器相序接反；
若电流不存在异常，则进行策略失效判断，若策略失效，即装置的电压、电流、无功等均满足无功补偿电容器的投入策略，实际电容器却未投入；其原因是设备故障，或者无功补偿装置控制模式为手动。
6.如权利要求1所述的低压无功补偿电容器异常投切的分析方法，其特征在于，所述采集数据包括日统计数据和日96点数据，该96点数据为每天96条记录，采样周期为15分钟。
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CN 104300550 A
说 明 书
针对低压无功补偿电容器投切的分析方法
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技术领域
本发明有关一种低压无功补偿分析方法，特别是指一种适用于低压配变台区无功补偿、低压配电网节能及能效评估等相关领域的低压无功补偿电容器异常投切的分析方法。
[0001]
背景技术
目前，在低压配变台区无功补偿装置中，电容器的有效投切至关重要。通过采集
无功补偿装置的三相电压/电流，计算有功、无功等信息，根据装置预置的无功补偿控制策略，控制电容器的投切操作，对低压配变台区进行无功补偿。通过对无功补偿装置电容器投切信息进行分析，可以及时发现无功补偿电容器的操作异常，为无功补偿装置的智能化投切奠定基础。[0003] 随着国家“十二五”规划的推进，配电网节能降损已经成为电力公司的一项重要任务。低压无功补偿作为配电网节能的一种重要途径，越来越受到广泛应用。针对配电网中低压配变台区安装的大量无功补偿装置，如何判断其电容器的异常投切操作，直接影响到无功补偿装置的工作效率。因此，很有必要建立一种针对无功补偿电容器投入情况的优化机制。
[0002]
发明内容
[0004] 有鉴于此，本发明的主要目的在于提供一种能分析电容器异常投切原因，并提高无功补偿装置利用率的低压无功补偿电容器异常投切的分析方法。[0005] 为达到上述目的，本发明提供一种低压无功补偿电容器异常投切的分析方法，该方法包括如下步骤：[0006] 步骤一、采集数据，采集无功补偿装置的电压、电流以及计算所得有功、无功数据；
[0007] 步骤二、建立判据，建立无功补偿电容器异常投切原因逻辑判据；[0008] 步骤三、逻辑判断，根据无功补偿装置的采集数据，结合电容器异常投切的逻辑判据，通过逻辑判断对无功补偿电容器异常投切原因进行归类与分析，并提出合理化建议。[0009] 所述逻辑判据包括：采集缺失、无功不足、电压越限、电流异常、策略失效。[0010] 所述采集缺失是指未能在规定时刻采集到设备的数据；[0011] 所述无功不足是指配变无功功率小，达不到无功补偿电容器组最小配置补偿容量；
[0012] 所述电压越限是指由于电压超过控制器设定的限值，导致电容器无法投入；[0013] 所述电流异常是指三相电流为零或者出现负数；
所述策略失效是指装置的电压、电流、无功均满足无功补偿电容器的投入要求，实
际电容器却未投入。
[0015] 所述步骤三具体包括：
[0014]
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说 明 书
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首先，读取无功补偿装置的采集数据，包括：电压、电流、有功、无功；[0017] 其次，制定电容器异常投切逻辑判据，判据包括：采集缺失、无功不足、电压越限、电流异常和策略失效；[0018] 最后，根据逻辑判据，判定无功电容器异常投切情况类型，并根据判据类型选择解决方案。
[0019] 判定无功电容器异常投切情况类型及解决方案具体包括：[0020] 判断数据是否缺失，若采集缺失，即在规定时刻采集到设备的数据条数为零，原因是通讯信号问题或者设备故障；[0021] 若数据不缺失，则进行无功不足判断，若无功不足，即配变无功功率Q小于无功补偿电容器组最小配置补偿容量Q’；
[0022] 若配变无功功率Q大于无功补偿电容器组最小配置补偿容量Q’，则进行电压越限判断，若电压越限，即电压超过控制器设定的限值，则无功补偿电容器不投入；[0023] 若电压未超过控制器设定的限值，则进行电流异常判断，若电流异常，即三相电流为零或者出现负数；三相电流为零的原因是设备故障或变压器三相负载均为零；电流出现负数的原因是电流互感器相序接反；[0024] 若电流不存在异常，则进行策略失效判断，若策略失效，即装置的电压、电流、无功等均满足无功补偿电容器的投入策略，实际电容器却未投入；其原因是设备故障，或者无功补偿装置控制模式为手动。
[0025] 所述采集数据包括日统计数据和日96点数据，该96点数据为每天96条记录，采样周期为15分钟。
[0026] 本发明根据无功补偿装置上送的采样数据，依照无功补偿电容器投入的条件进行判断，根据判断结果对无功补偿电容器异常投切情况进行分类归纳，并针对每一种类型进行分析，提出合理化建议，可以提高无功补偿装置的利用率与工作效率。附图说明
[0027] 图1为本发明低压无功补偿电容器异常投切的分析方法的步骤流程图；[0028] 图2为本发明中无功补偿电容器异常投切情况分析的流程图。
具体实施方式
[0029] 为便于对本发明的方法及达到的效果有进一步的了解，现结合附图并举较佳实施例详细说明如下。
[0030] 如图1所示，本发明无功补偿装置电容器异常投切原因的分析判断流程包括三个步骤：采集数据、建立判据和逻辑判断。具体的实现方式详述如下：[0031] 1、采集数据
[0032] 采集无功补偿装置的电压(U)、电流(I)以及计算所得有功(P)、无功(P)等数据。采集数据包括日统计数据和日96点数据(采样周期为15分钟，每天96条记录)。[0033] 2、建立判据
[0034] 建立无功补偿电容器异常投切原因逻辑判据，该逻辑判据内容包括：采集缺失、无功不足、电压越限、电流异常、策略失效。
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说 明 书
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采集缺失：是指未能在规定时刻采集到无功补偿装置的数据，原因在于通讯信号问题或者设备故障。[0036] 无功不足：是指配变无功功率小，达不到无功补偿电容器组最小配置补偿容量。[0037] 电压越限：是指由于电压超过控制器设定的限值，导致电容器无法投入。[0038] 电流异常：是指三相电流为零或者出现负数。可能原因是设备故障，尤其是电流互感器损坏或者相序接反，或者是变压器三相负载均为零(这种情况概率较低)。[0039] 策略失效：是指装置的电压、电流、无功等均满足无功补偿电容器的投入要求，实际电容器却未投入。可能原因设备故障，或者控制模式改为手动。[0040] 其他：除上述之外的其他情况。[0041] 3、逻辑判断
[0042] 根据无功补偿装置的采集数据，结合电容器投切的逻辑判据，通过逻辑判断对无功补偿电容器异常投切原因进行归类，逻辑判断流程如图2所示。[0043] 首先，读取无功补偿装置的采集数据，包括：电压、电流、有功、无功。数据类型包括日统计数据和日96点数据。[0044] 其次，制定电容器异常投切逻辑判据，判据包括：采集缺失、无功不足、电压越限、电流异常、策略失效和其他原因。[0045] 最后，根据逻辑判据，判定无功电容器异常投切的情况类型，并根据判据类型选择解决方案；判据及其解决方案如下：[0046] 判断数据是否缺失，若采集缺失，即在规定时刻采集到该设备的数据条数为零(即数据缺失)，原因可能是通讯信号问题或者设备故障。[0047] 若数据不缺失，则进行无功不足判断，若无功不足，即配变无功功率Q小，达不到无功补偿电容器组最小配置补偿容量Q’。
[0048] 若配变无功功率Q大于无功补偿电容器组最小配置补偿容量Q’，则进行 电压越限判断，若电压越限，即电压超过控制器设定的限值，即U>Ulimit,其中U为相电压，Ulimit为配变二次侧相电压上限。由于电压为无功补偿控制策略的约束条件，因此三相电压超过配变二次侧相电压上限时无功补偿电容器不投入。[0049] 若电压未超过控制策略的限值，则进行电流异常判断，若电流异常：即三相电流(I)为零或者出现负数。三相电流为零可能原因是设备故障，尤其是电流互感器损坏，或者是变压器三相负载均为零；电流出现负数可能是电流互感器相序接反。[0050] 若电流不存在异常，则进行策略失效判断，若策略失效，即装置的电压、电流、无功等均满足无功补偿电容器的投入策略，实际电容器却未投入。可能原因设备故障，或者无功补偿装置控制模式为手动。所述投入策略是指无功补偿装置电容器投入所需满足的条件，包括采集到的无功大于电容器组最小配置容量，同时电压电流满足约束条件(电压、电流不超过设定的限值)。[0051] 其他：除上述之外的其他情况。
[0052] 本发明根据无功补偿装置采集到的电压、电流以及计算所得有功、无功等数据，结合无功补偿控制策略，通过设置好的判断条件，进行逻辑判断，对无功补偿电容器异常投切情况的每一种原因进行分析，并提出合理化建议，可以大大提高无功补偿装置的利用率与工作效率。
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以上所述，仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围。
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说 明 书 附 图
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图1
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说 明 书 附 图
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图2
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