电力电容器电容值和介损角测量及健康状态评估
发布时间：2020-12-11 14:46
电力电容器是电力系统中广泛应用的无功补偿设备,具有成本低,易操作等优点,在改善功率因数、保障电压质量、减少电能损耗、提高系统输送电能力和增强系统稳定性等方面具有重要作用。电容器相对复杂的工作环境可能会导致各种早期故障,若故障发展到一定程度将威胁电容器的安全和电力系统的正常运行。因此,为了及时发现电容器早期故障,保障电力系统的正常运行,有必要对电容器的在线监测和健康状态评估进行研究。在电容器的各项关键参数中,电容值和介损角可以反映电容器的多种早期故障,通过在线测量这两项关键参数即可实时反映电容器健康状态。现有方法主要通过稳态波形测量电容值和介损角,测量精度受非同步采样影响,而且由于稳态波形中信息有限,在测量时难以将互感器的误差考虑在内,不利于现场实际应用。相比于现有方法中使用的稳态波形,暂态波形中的频率信息更加丰富,本文通过参数辨识方法对暂态波形进行分析,在考虑互感器误差的前提下测量电容值和介损角。在电容器健康状态评估方面,相关研究在量化电容器的健康状态时面临困难,本文通过条件数为电容器健康状态评估提供量化依据。为充分利用暂态波形中频率信息的丰富性,减小互感器误差和非同步采样对测量精度的...
【文章来源】：山东大学山东省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：95 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图１．１介质损耗等效模型及向量图??Ｆｉｇ．?１．１?Ｔｈｅ?ｅｑｕｉｖａｌｅｎｔ?ｃｉｒｃｕｉｔ?ａｎｄ?ｐｈａｓｏｒ?ｏｆ?ｄｉｅｌｅｃｔｒｉｃ??
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【参考文献】：
期刊论文
[1]基于改进参数辨识的三绕组变压器绕组状态在线监测方法[J]. 陈一鸣,梁军,张静伟,余江,张利. 高电压技术. 2019(05)
[2]基于模糊物元法的电力电容器绝缘状态评估[J]. 杨楠,崔伟,王智伟,张兴科,牛拴保. 山东工业技术. 2019(07)
[3]考虑多时段量测数据随机误差的变压器正序参数辨识与评估方法[J]. 陆晓,徐鹏,冯树海,刘俊,李峰. 电网技术. 2019(03)
[4]基于采样序列重构的高精度介质损耗角测量方法[J]. 王永,滕召胜,李建闽,唐求,成达. 电工技术学报. 2018(23)
[5]基于改进阈值和阈值函数的电能质量小波去噪方法[J]. 王维博,董蕊莹,曾文入,张斌,郑永康. 电工技术学报. 2019(02)
[6]基于递推最小二乘法的虚拟同步发电机参数辨识方法[J]. 罗琴琴,苏建徽,林志光,汪海宁,施永. 电力系统自动化. 2019(01)
[7]基于云计算和深度学习的电力电容器故障诊断和识别[J]. 黄予春,曹成涛,顾海. 电力电容器与无功补偿. 2018(04)
[8]基于状态量监测的电力电容器故障诊断技术的研究[J]. 咸日常,李其伟,孙学锋,王涛,刘兴华. 电力电容器与无功补偿. 2018(03)
[9]基于频域介电谱的油纸绝缘宽频等效模型参数辨识研究[J]. 杜林,杨峰,蔚超,王有元,吴雄,冉鹂蔓. 电工技术学报. 2018(05)
[10]多频正弦电压激励的快速频域介质响应测试及波形参数优化方法[J]. 杨丽君,王松华,郑含博,付刚,陈俊儒. 电工技术学报. 2018(01)
硕士论文
[1]电力电容器在线监测技术研究[D]. 张鹏.华南理工大学 2012
本文编号：2910722
【文章来源】：山东大学山东省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：95 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图１．１介质损耗等效模型及向量图??Ｆｉｇ．?１．１?Ｔｈｅ?ｅｑｕｉｖａｌｅｎｔ?ｃｉｒｃｕｉｔ?ａｎｄ?ｐｈａｓｏｒ?ｏｆ?ｄｉｅｌｅｃｔｒｉｃ??
?山东大学硕士学位论文???２．４仿真验证??前文推导和阐述了基于电力电子扰动信号的电容值和介损角在线测量算法，??在本节中，将利用仿真验证该测量算法的有效性。??２．４．１仿真电路参数??本节中仿真电路与理论推导所用电路模型相同，如图所示：??一?Ｕ?Ｒｌ?？?Ｌｌ?ｒｃ?ｌｃ????Ｉ?｜—ｎｒｙｙ＼??￣Ｉ?＼－ｌｎｎｎｎ???１?１￣＿??ＬＱ＿｜?＾Ｉｎｎｎｎ?????１?Ｉ￣￣??ｓ?．ＴＴＴＴＴＴｒ??ｒ－ｗ￣￣士土丨Ｊ＿ＣＪ＿??Ｉｊｒ?Ｔ?丁１丁?ｔ■丁??Ｌ?￣１?—?Ｔ－????待测电容器??图２．９仿真电路??Ｆｉｇ．２．９?Ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ?ｃｉｒｃｕｉｔ??设置系统电源为１０ｋＶ，系统频率为５０Ｈｚ，为了验证在ＰＴ存在误差时本测??量算法的测量效果，ＰＴ按照ｒ型等效电路设置，介质损耗模型按照阻容并联等效??电路设置，如图所示：??＾＼ＰＴ?＾＼ＰＴ?Ｉ?？??Ｉ?〇???ｒｒｗ＼＿｜?Ｕ???Ｉ?Ｉ?Ｉ?＿＿Ｌ＿??Ｉ?Ｒｍｐｔ?Ｉ?１?Ｘ??！?＼?！＾！〇?ｃ４＝｜??｜?卜?｜??ＰＴ等效电路?ｊ?Ｏ????电容器??等效电路??图２．１０?ＰＴ等效电路和电容器介质损耗等效电路??Ｆｉｇ．２．１０?ＰＴ?ｅｑｕｉｖａｌｅｎｔ?ｃｉｒｃｕｉｔ?ａｎｄ?ｃａｐａｃｉｔｏｒ?ｄｉｅｌｅｃｔｒｉｃ?ｌｏｓｓ?ｅｑｕｉｖａｌｅｎｔ?ｃｉｒｃｕｉｔ??仿真电路中各项参数设置如表所示：??３４??
?０．７５??ｔａｎＪ?＝?０．００００２７５５９??Ｃ?￣８７ｌ，ｈ?８７．８２９?０．９５?０．００００２４３５８?０．１４??ｔａｎ５?＝?０００００２４３９１??Ｃ?＿９７ｕｈ?９８．２２５?０．５０?０．００００２１６８３?０．８９??ｔａｎ＾?＝?０．００００２１８７７??????丨?ＪｌＬｌｉｉ?ｈｉｉ．ｌ??４７?５７?６７?７７?８７?９７?４７?５７?６７?７７?８７?９７??电容值／ｕＦ?电容值／ｕＦ??⑷电容值?（ｂ）ｔａｎ５??图２．１２不同电容值下的测量误差??Ｆｉｇ．２．１２?Ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔ?ｅｒｒｏｒ?ｕｎｄｅｒ?ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ?ｃａｐａｃｉｔａｎｃｅ??２．４．３互感器误差的影响??由于本章所提出的测量算法可以在ＰＴ具有较高误差的前提下进行测量，而??现有测量方法没有考虑这一问题，可以将本算法与现有测量算法进行比较，现有??测量方法主要有谐波分析法和正弦参数法等，文献［１３］提出了一种可以在非同步??采样条件下通过ＦＦＴ实现介损角测量的谐波分析法，采用改进的窗函数和五点??ＦＦＴ变换解决频谱泄漏问题，减小非同步采样带来的误差。文献［１４］提出了一种??通过正弦拟合测量介损角的正弦参数法，利用不同参数的正弦函数拟合电压电流??波形，以减小非同步采样引起的频谱泄漏效应的影响。由于本章算法在测量介损??角时没有使用ＣＴ，所以在与现有方法的对比仿真中忽略ＣＴ的误差，通过对不同??误差等级的ＰＴ测量出的电压使用［１３］和［１４］中方法进行测量，计算出电容器的电??３７??
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于改进参数辨识的三绕组变压器绕组状态在线监测方法[J]. 陈一鸣,梁军,张静伟,余江,张利. 高电压技术. 2019(05)
[2]基于模糊物元法的电力电容器绝缘状态评估[J]. 杨楠,崔伟,王智伟,张兴科,牛拴保. 山东工业技术. 2019(07)
[3]考虑多时段量测数据随机误差的变压器正序参数辨识与评估方法[J]. 陆晓,徐鹏,冯树海,刘俊,李峰. 电网技术. 2019(03)
[4]基于采样序列重构的高精度介质损耗角测量方法[J]. 王永,滕召胜,李建闽,唐求,成达. 电工技术学报. 2018(23)
[5]基于改进阈值和阈值函数的电能质量小波去噪方法[J]. 王维博,董蕊莹,曾文入,张斌,郑永康. 电工技术学报. 2019(02)
[6]基于递推最小二乘法的虚拟同步发电机参数辨识方法[J]. 罗琴琴,苏建徽,林志光,汪海宁,施永. 电力系统自动化. 2019(01)
[7]基于云计算和深度学习的电力电容器故障诊断和识别[J]. 黄予春,曹成涛,顾海. 电力电容器与无功补偿. 2018(04)
[8]基于状态量监测的电力电容器故障诊断技术的研究[J]. 咸日常,李其伟,孙学锋,王涛,刘兴华. 电力电容器与无功补偿. 2018(03)
[9]基于频域介电谱的油纸绝缘宽频等效模型参数辨识研究[J]. 杜林,杨峰,蔚超,王有元,吴雄,冉鹂蔓. 电工技术学报. 2018(05)
[10]多频正弦电压激励的快速频域介质响应测试及波形参数优化方法[J]. 杨丽君,王松华,郑含博,付刚,陈俊儒. 电工技术学报. 2018(01)
硕士论文
[1]电力电容器在线监测技术研究[D]. 张鹏.华南理工大学 2012
本文编号：2910722
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