(12)發(fā)明專利號(hào)(72)發(fā)明人陶勇朱純張國(guó)強(qiáng)凌曉波刁冠勛朱琦鋒李穎王笑天賈鵬飛劉赫高飛方泳皓蘇運(yùn)張猷朱家運(yùn)張慧媛審查員朱蕾所(普通合伙)11689專利代理師趙卿基于旁路泄漏電流的串聯(lián)限流電抗器狀態(tài)現(xiàn)串聯(lián)電抗器端電壓向量及串聯(lián)電抗器電流向21.基于旁路泄漏電流的串聯(lián)限流電抗器狀態(tài)監(jiān)測(cè)方法，所述串聯(lián)限流電抗器由K段電S1,在串聯(lián)限流電抗器所在站內(nèi)線路設(shè)置線路電流傳感器，測(cè)量線路電流0;在與每一段串聯(lián)電抗器并聯(lián)的避雷器支路上設(shè)置泄漏電流傳感器，測(cè)量每一段串聯(lián)電抗器的旁路泄漏電流iMo4k;iMAk表示第k段串聯(lián)電抗器的旁路泄漏電流測(cè)量值；S2,基于每一段串聯(lián)電抗器的旁路泄漏電流iMOAk,綜合站內(nèi)線路電流i,估算每一段串聯(lián)電抗器端電壓向量U的相位角，以及串聯(lián)電抗器電流向量1;Uz、iμ分別表示k段串聯(lián)電抗器的端電壓向量和電抗器電流向量估算值；S3,根據(jù)每一段串聯(lián)電抗器端估算的電壓向量相位角、旁路泄漏電流向量及電抗器電流向量，計(jì)算得到每一段串聯(lián)電抗器的自身阻抗值；S4,綜合K段電抗器阻抗值，判斷串聯(lián)電抗器是否出現(xiàn)異常。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于旁路泄漏電流的串聯(lián)限流電抗器狀態(tài)監(jiān)測(cè)方法，其特征步驟S2具體包括：S201,估計(jì)串聯(lián)電抗器的電感電流向量，并基于電感電流向量計(jì)算得出串聯(lián)電抗器的端電壓向量Uπ的相位角；S202,將串聯(lián)電抗器的端電壓向量Uμ的相位角作為正交分解基準(zhǔn)，對(duì)串聯(lián)電抗器的旁路泄漏電流向量進(jìn)行分解，得到所述串聯(lián)電抗器的并聯(lián)旁路泄漏電流容性分量和并聯(lián)旁路泄漏電流阻性分量；S203,利用并聯(lián)旁路泄漏電流容性分量向量，得到坐標(biāo)變換后的串聯(lián)電抗器端電壓向量估算值和串聯(lián)電抗器電流向量估算值。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的基于旁路泄漏電流的串聯(lián)限流電抗器狀態(tài)監(jiān)測(cè)方法，其特征步驟S201具體包括：對(duì)于第k段串聯(lián)電抗器，忽略所述電抗器的自有電阻，設(shè)定電感電流向量與站內(nèi)線路電其中，Uπ為串聯(lián)電抗器端電壓的向量形式，1π為串聯(lián)電抗器電感電流iz的向量形4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的基于旁路泄漏電流的串聯(lián)限流電抗器狀態(tài)監(jiān)測(cè)方法，其特征S202的具體步驟包括：令1MOAk為旁路泄漏電流向量，0uu為站內(nèi)線路電流初感電壓的相位角為0度，即將向量乘以系數(shù)e-ji?m;35.根據(jù)權(quán)利要求2所述的基于旁路泄漏電流的串聯(lián)限流電抗器狀態(tài)監(jiān)測(cè)方法，其特征其中，@為電力系統(tǒng)角頻率，C為旁路等效電容值，1Mok為第k個(gè)電抗器兩端并聯(lián)的6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于旁路泄漏電流的串聯(lián)限流電抗器狀態(tài)監(jiān)測(cè)方法，其特征k個(gè)電抗器兩端并聯(lián)的旁路泄漏電流向量，0u為站內(nèi)線路電流初相角超前角度，i?為站將K個(gè)串聯(lián)電抗器對(duì)應(yīng)的平均電抗阻抗記作Zg,將K個(gè)串聯(lián)電抗器中最小的電阻阻47.一種利用權(quán)利要求1-6任一項(xiàng)權(quán)利要求所述方法的基于旁路泄漏電流的串聯(lián)限流電無線供能模塊分為地面部分與檢測(cè)部分，其中地面部分與站用電連接，實(shí)現(xiàn)地面部分正交分解模塊根據(jù)自身采集到的旁路泄漏電流，電抗器狀態(tài)評(píng)估模塊根據(jù)正交分解模塊計(jì)算得到的電壓、電流向量，計(jì)算得到電抗器8.一種電子設(shè)備，包括存儲(chǔ)器、處理器及存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器上9.一種計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)，所述計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)存于，所述計(jì)算機(jī)程序被處理器執(zhí)行時(shí)實(shí)現(xiàn)根據(jù)權(quán)利要求1-6任一項(xiàng)所述的基于旁路泄漏電機(jī)執(zhí)行權(quán)利要求1-6任一項(xiàng)所述的基于旁5技術(shù)領(lǐng)域[0001]本發(fā)明屬于電力系統(tǒng)設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測(cè)技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及基于旁路泄漏電流的串聯(lián)限流電抗器狀態(tài)監(jiān)測(cè)方法及系統(tǒng)。背景技術(shù)[0002]在500kV超高壓電網(wǎng)中，串聯(lián)限流電抗器是限制短路電流的核心設(shè)備。為滿足線路規(guī)劃參數(shù)要求，通常采用多個(gè)電抗器單體串聯(lián)組成成套裝置，以滿足串接阻抗要求。同時(shí)，串聯(lián)限流電抗器還配套耦合電容器、限壓避雷器、GIS斷路器等輔助裝設(shè)備，實(shí)現(xiàn)過電壓防護(hù)及設(shè)備靈活接入。[0003]然而，串聯(lián)限流電抗器本體在運(yùn)行中面臨匝間短路、繞組變形等故障風(fēng)險(xiǎn)，可能導(dǎo)致設(shè)備損壞甚至引入系統(tǒng)運(yùn)行風(fēng)險(xiǎn)?，F(xiàn)有技術(shù)中包括振動(dòng)信號(hào)分析、溫升檢測(cè)等典型電抗500kV大容量限流電抗器，較大的結(jié)構(gòu)尺寸增加了傳感器的布局難度，同時(shí)較強(qiáng)的線圈漏磁還會(huì)對(duì)傳感器產(chǎn)生明顯干擾。[0004]實(shí)際上，出于瞬態(tài)過電壓的抑制需求，現(xiàn)有串聯(lián)限流電抗器通常會(huì)旁路并聯(lián)避雷器，其泄漏電流包含豐富的設(shè)備狀態(tài)信息。具體而言，避雷器泄漏電流中的電阻分量與避雷器自身狀態(tài)直接相關(guān)，而電容分量與電抗器端電壓直接相關(guān)。然而，目前尚無基于旁路避雷器泄漏電流信息的串聯(lián)電抗器狀態(tài)監(jiān)測(cè)研究。[0005]因此，亟需一種能夠降低監(jiān)測(cè)成本與安全隱患的大容量串聯(lián)電抗器狀態(tài)監(jiān)測(cè)方發(fā)明內(nèi)容[0006]為解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的不足，本發(fā)明提供基于旁路泄漏電流的串聯(lián)限流電抗器狀態(tài)監(jiān)測(cè)方法及系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)大容量串聯(lián)限流電抗器的非侵入式在線監(jiān)測(cè)與故障診斷。本發(fā)明主要包含以下方面：1)監(jiān)測(cè)旁路避雷器的泄漏電流非侵入式獲取串聯(lián)電抗器電壓參量，引入無線供能模塊，避免安裝額外傳感器或附加供電接線，顯著降低監(jiān)測(cè)成本與安全隱患；2)利用正交分解技術(shù)消除泄漏電流阻性分量干擾，將避雷器泄漏電流容性分量作為核心參量，確保電抗器監(jiān)測(cè)不受避雷器自身劣化影響，增強(qiáng)監(jiān)測(cè)結(jié)果的魯棒性；3)綜合串聯(lián)線路電流與電抗器并聯(lián)避雷器泄漏電流容性分量，獲得每個(gè)電抗器本體的功率因數(shù)參量，實(shí)現(xiàn)對(duì)電抗器單體運(yùn)行狀態(tài)的監(jiān)測(cè)。[0007]本發(fā)明采用如下的技術(shù)方案。[0008]本發(fā)明提供基于旁路泄漏電流的串聯(lián)限流電抗器狀態(tài)監(jiān)測(cè)方法，所述串聯(lián)限流電[0009]S1,在串聯(lián)限流電抗器所在站內(nèi)線路設(shè)置線路電流傳感器，測(cè)量線路電流?;在與每一段串聯(lián)電抗器并聯(lián)的避雷器支路上設(shè)置泄漏電流傳感器，測(cè)量每一段串聯(lián)電抗器的旁路泄漏電流iMOAk;iMok表示第k段串聯(lián)電抗器的旁路泄漏電流測(cè)量值；6[0010]S2,基于每一段串聯(lián)電抗器的旁路泄漏電流iMoAk,綜合站內(nèi)線路電流6,估算每一段串聯(lián)電抗器端電壓向量Uk的相位角，以及串聯(lián)電抗器電流向量i;U、I分別表示k段串聯(lián)電抗器的端電壓向量和電抗器電流向量估算值；[0011]S3,根據(jù)每一段串聯(lián)電抗器端估算的電壓向量相位角、旁路泄漏電流向量及電抗[0014]S201,估計(jì)串聯(lián)電抗器的電感電流向量，并基于電感電流向量計(jì)算得出串聯(lián)電抗器的端電壓向量Uπ的相位角；[0015]S202,將串聯(lián)電抗器的端電壓向量Uπ的相位角作為正交分解基準(zhǔn)，對(duì)串聯(lián)電抗[0016]S203,利用并聯(lián)旁路泄漏[0021]其中，U為串聯(lián)電抗器端電壓Uμ的向量形式，Iπ為串聯(lián)電抗器電感電流iz的向7[0036]其中，@為電力系統(tǒng)角頻率，C為旁路等效電容值，1Mok為第k個(gè)電抗器兩端并聯(lián)的旁路泄漏電流向量，0k為站內(nèi)線路電流初相角超前角度，I。為站內(nèi)線路電流向量，k<K,K為全部串聯(lián)的電抗器個(gè)數(shù)。為第k個(gè)電抗器兩端并聯(lián)的旁路泄漏電流向量，0z為站內(nèi)線路電流初相角超前角度，i。[0040]將K個(gè)串聯(lián)電抗器對(duì)應(yīng)的平均電抗阻抗記作Zag,將K個(gè)串聯(lián)電抗器中最小的電8泄漏電流的串聯(lián)限流電抗器狀態(tài)監(jiān)測(cè)方法。[0049]本發(fā)明還提供一種計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)，所述計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)存儲(chǔ)有計(jì)算機(jī)程序，所述計(jì)算機(jī)程序被處理器執(zhí)行時(shí)實(shí)現(xiàn)根據(jù)上文所述的基于旁路泄漏電流的串聯(lián)限流電抗器狀態(tài)監(jiān)測(cè)方法。[0050]本發(fā)明還提供一種計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品，包括計(jì)算機(jī)指令，所述計(jì)算機(jī)指令用于使計(jì)算機(jī)執(zhí)行上文所述的基于旁路泄漏電流的串聯(lián)限流電抗器狀態(tài)監(jiān)測(cè)方法。[0052]1)監(jiān)測(cè)旁路避雷器的泄漏電流非侵入式獲取串聯(lián)電抗器電壓參量，引入無線供能模塊，避免安裝額外傳感器或附加供電接線，顯著降低監(jiān)測(cè)成本與安全隱患；[0053]2)利用正交分解技術(shù)消除泄漏電流阻性分量干擾，將避雷器泄漏電流容性分量作為核心參量，確保電抗器監(jiān)測(cè)不受避雷器自身劣化影響，增強(qiáng)監(jiān)測(cè)結(jié)果的魯棒性；[0054]3)綜合串聯(lián)線路電流與電抗器并聯(lián)避雷器泄漏電流容性分量，獲得每個(gè)電抗器本體的功率因數(shù)參量，實(shí)現(xiàn)對(duì)電抗器單體運(yùn)行狀態(tài)的監(jiān)測(cè)。附圖說明[0055]圖1是本發(fā)明的基于旁路泄漏電流的串聯(lián)限流電抗器狀態(tài)監(jiān)測(cè)方法的方法流程[0056]圖2是本發(fā)明的基于旁路泄漏電流的串聯(lián)限流電抗器狀態(tài)監(jiān)測(cè)方法的安裝示意[0057]圖3是本發(fā)明的基于旁路泄漏電流的串聯(lián)限流電抗器狀態(tài)監(jiān)測(cè)方法的等效數(shù)學(xué)模型示意圖；[0058]圖4是本發(fā)明的基于旁路泄漏電流的串聯(lián)限流電抗器狀態(tài)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的系統(tǒng)流程框具體實(shí)施方式[0059]為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述。本申請(qǐng)所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分的實(shí)施例，而不是全部實(shí)施例?；诒景l(fā)明精神，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其它實(shí)施例，都屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。[0060]本發(fā)明提出基于旁路泄漏電流的串聯(lián)限流電抗器狀態(tài)監(jiān)測(cè)方法，如圖1所示。所述串聯(lián)限流電抗器由K段電抗器串聯(lián)而成，具體步驟如下。[0061]S1,在串聯(lián)限流電抗器所在站內(nèi)線路設(shè)置線路電流傳感器，測(cè)量線路電流1;在與每一段串聯(lián)電抗器并聯(lián)的避雷器支路上設(shè)置泄漏電流傳感器，測(cè)量每一段串聯(lián)電抗器的旁路泄漏電流iMok;iMoAk表示第k段串聯(lián)電抗器的旁路泄漏電流測(cè)量值。[0062]串聯(lián)限流電抗器旁路并聯(lián)避雷器的泄漏電流包含豐富設(shè)備狀態(tài)信息。利用電流傳感器采集該泄漏電流，能非侵入式獲取與電抗器相關(guān)的關(guān)鍵數(shù)據(jù)。相比傳統(tǒng)監(jiān)測(cè)方法需安裝額外傳感器或停機(jī)檢修，此方式操作簡(jiǎn)便且實(shí)時(shí)性強(qiáng)。通過持續(xù)采集泄漏電流，可及時(shí)捕捉其變化，為后續(xù)分析提供原始數(shù)據(jù)，有助于快速發(fā)現(xiàn)電抗器可能存在的問題。9免因傳感器布局困難和受線圈漏磁干擾導(dǎo)致的監(jiān)測(cè)段串聯(lián)電抗器端電壓向量Uπ的相位角，以及串聯(lián)電抗器電流向量1↓;Uk、i分別表示[0071]其中，I為串聯(lián)電抗器電感電流iμ的向量形式，I?為站內(nèi)線路電流。的向量形e-iem;[0087]其中，@為電力系統(tǒng)角頻率，Ck為旁路等效電容值，iMok為第k個(gè)電抗器兩端并k<K,K為全部串聯(lián)的電抗器個(gè)數(shù)。[0088]采用正交分解方法，以串聯(lián)電抗器兩端電壓向量為基準(zhǔn)分解避雷器泄漏電流向?yàn)榈趉個(gè)電抗器兩端并聯(lián)的旁路泄漏電流向量，0m為站內(nèi)線路電流初相角超前90度，i。[0092]將N個(gè)串聯(lián)電抗器對(duì)應(yīng)的平11值變化不是特別劇烈時(shí)，可以選擇較小的α值，如1或1.5,此時(shí)系統(tǒng)中的每個(gè)電抗器電阻的差異較小，過大的冪指數(shù)會(huì)導(dǎo)致過度響應(yīng)，產(chǎn)生誤判；當(dāng)電抗器的阻抗值變化較大，但仍處于可以接受的范圍內(nèi)時(shí)，可以選擇α=2,這會(huì)給電抗器阻抗差異更多的“放大效應(yīng)”,使得系統(tǒng)對(duì)較大偏差更加敏感，同時(shí)不至于對(duì)微小差異過于反應(yīng)；當(dāng)電抗器出現(xiàn)極端故障或阻抗差異特別顯著時(shí)，較大的α可以增強(qiáng)對(duì)這些異常的檢測(cè)能力，如當(dāng)α=3時(shí)，這種情況下，對(duì)異常電抗器的反應(yīng)會(huì)非常靈敏，能夠快速判斷并響應(yīng)異常電抗器。[0095]根據(jù)估算得到的電壓和電流向量計(jì)算電抗器自身阻抗，并通過設(shè)定趨勢(shì)波動(dòng)參數(shù)來判斷電抗器是否異常。這種方式實(shí)現(xiàn)了對(duì)電抗器單體運(yùn)行狀態(tài)的精準(zhǔn)監(jiān)測(cè)。將多個(gè)串聯(lián)電抗器的平均電抗阻抗和最小電阻阻抗進(jìn)行比較分析，能敏銳地察覺到電抗器阻抗的變化趨勢(shì)。一旦趨勢(shì)波動(dòng)參數(shù)超過10%,就能及時(shí)發(fā)現(xiàn)電抗器存在的潛在故障，如匝間短路會(huì)使電抗器阻抗發(fā)生變化，從而實(shí)現(xiàn)故障的早期診斷，保障電網(wǎng)安全穩(wěn)定運(yùn)行。[0096]本發(fā)明還提出了基于旁路泄漏電流的串聯(lián)限流電抗器狀態(tài)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，包括無線供[0097]無線供能模塊分為地面部分與檢測(cè)部分，其中地面部分與站用電連接，采用但不限于超聲波或微波供能技術(shù)，實(shí)現(xiàn)地面部分向檢測(cè)部分的無線供能與無線通訊；[0098]信號(hào)采集模塊集成于旁路中泄漏電流傳感器內(nèi)部，安裝于避雷器底座；[0099]正交分解模塊根據(jù)自身采集到的旁路泄漏電流，綜合站內(nèi)線路電流信號(hào)實(shí)現(xiàn)電抗器端電壓及電抗器電流參量的估算；[0100]電抗器狀態(tài)評(píng)估模塊根據(jù)正交分解模塊計(jì)算得到的電壓、電流向量，計(jì)算得到電抗器自身阻抗，當(dāng)阻抗參量發(fā)生趨勢(shì)明顯變化，即表明電抗器出現(xiàn)異常。[0101]本發(fā)明還提供一種電子設(shè)備，包括存儲(chǔ)器、處理器及存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器上并可在處理器上運(yùn)行的計(jì)算機(jī)程序，所述計(jì)算機(jī)程序被加載至處理器時(shí)實(shí)現(xiàn)根據(jù)上文所述的基于旁路泄漏電流的串聯(lián)限流電抗器狀態(tài)監(jiān)測(cè)方法。[0102]本發(fā)明還提供一種計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)，所述計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)存儲(chǔ)有計(jì)算機(jī)