本發(fā)明涉及供電或配電的電路裝置或系統(tǒng)領(lǐng)域，具體涉及基于電容器組支路阻抗監(jiān)控的防止保護誤動作的控制方法。

背景技術(shù)：

1、在電力系統(tǒng)中，電容器組廣泛用于提高電能質(zhì)量、改善功率因數(shù)和穩(wěn)定電網(wǎng)。然而，電容器組在運行過程中可能受到多種因素的影響，例如過電壓、過流、諧波和設(shè)備老化等，這些因素可能導致電容器故障或性能下降，進而影響系統(tǒng)的正常運行。此外，保護裝置在檢測到異常情況時，會自動動作以防止設(shè)備損壞，但有時會出現(xiàn)誤動作的情況，導致不必要的停電或設(shè)備保護失效。

2、當前的電容器組保護方法主要依賴于電流和電壓的監(jiān)測，但這些方法通常未能充分考慮電容器組支路的阻抗變化。當系統(tǒng)出現(xiàn)暫態(tài)或持續(xù)性異常時，阻抗變化會導致保護裝置誤判，從而觸發(fā)誤動作。因此，開發(fā)一種基于電容器組支路阻抗監(jiān)控的控制方法顯得尤為重要。

3、現(xiàn)有技術(shù)中，針對基于電容器組支路阻抗監(jiān)控的防止保護誤動作的控制的主要技術(shù)路線如下所述，并存在相應的技術(shù)缺點：

4、1、基于電流和電壓監(jiān)測的傳統(tǒng)保護方案：依賴實時監(jiān)測電容器組的電流和電壓，利用這些參數(shù)計算阻抗，設(shè)定固定閾值進行異常判定。這種方法簡單，但易受瞬時波動影響，導致高誤動作率；

5、缺點：高誤動作率：依賴固定閾值，難以適應動態(tài)變化的運行條件，容易導致誤動作；無法實時響應：對瞬時波動反應遲鈍，可能錯過真正的故障情況。

6、2、智能阻抗監(jiān)測系統(tǒng)：引入智能傳感器和數(shù)據(jù)處理技術(shù)，實時監(jiān)測支路阻抗，并基于歷史數(shù)據(jù)分析建立動態(tài)模型。通過自適應算法調(diào)整監(jiān)測閾值，提升對異常情況的識別能力；

7、缺點：復雜性增加：引入自適應算法和動態(tài)模型使系統(tǒng)復雜，增加了調(diào)試和維護難度；對環(huán)境依賴性強：在極端環(huán)境下（如溫度、濕度變化）傳感器性能可能不穩(wěn)定，影響監(jiān)測精度。

8、3、模式識別與機器學習技術(shù)：利用機器學習算法對阻抗數(shù)據(jù)進行模式識別，建立故障特征庫。通過分析阻抗變化趨勢，判斷是否發(fā)生異常，降低誤判幾率；

9、缺點：數(shù)據(jù)需求量大：訓練有效模型需要大量高質(zhì)量數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)采集和處理成本高；算法黑箱效應：機器學習模型的決策過程不透明，可能導致對故障判斷的信任度降低。

10、4、動態(tài)模型與仿真技術(shù)：基于電力系統(tǒng)的動態(tài)特性構(gòu)建電容器組支路的動態(tài)模型，進行實時仿真和預測，通過仿真結(jié)果判斷當前狀態(tài)是否在安全范圍內(nèi)；

11、缺點：模型精度依賴性：模型的準確性依賴于參數(shù)的選擇和系統(tǒng)的簡化，可能導致不準確的預測結(jié)果。實時性不足：仿真計算時間較長，無法保證實時響應。

12、5、事件驅(qū)動的智能保護機制：采用事件驅(qū)動模型，當監(jiān)測到異常阻抗變化時，迅速觸發(fā)智能決策機制，自動執(zhí)行保護措施。這種方法降低了人工干預，提高了響應速度；

13、缺點：誤判風險：在事件識別階段，可能由于噪聲或其他干擾因素導致錯誤觸發(fā)保護動作；缺乏靈活性：預設(shè)的決策邏輯可能無法適應復雜的運行環(huán)境，導致不必要的保護動作。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、針對上述問題，本發(fā)明的目的在于提出一種基于電容器組支路阻抗監(jiān)控的防止保護誤動作的控制方法，包括以下步驟：

2、s1、初始化：對電容器組中的支路電容進行編號，核對所有支路電容的技術(shù)參數(shù)，確定電容器組的技術(shù)參數(shù)的許用區(qū)間；

3、s2、確定支路電容的殘余電度率：對入網(wǎng)的支路電容進行充放電，基于支路電容在評價時段內(nèi)的充放電循環(huán)中殘余的電度，計算殘余電度率，滿足：

4、，

5、其中，上角標表示支路電容的序號；表示序號為的支路電容在時刻之前已經(jīng)完成的最后一次充放電循環(huán)的殘余電度率；表示序號為的支路電容的標稱電度；和分別表示序號為的支路電容在時刻之前已經(jīng)完成的最后一次充放電循環(huán)的充電電度和放電電度；

6、s3、對所有支路電容的殘余電度率進行聚類分析：對支路電容的殘余電度率進行聚類分析，并確定各支路電容所歸屬的聚類組及其聚類編號；

7、s4、監(jiān)控支路電容的等效阻抗和等效阻抗變化率；對支路電容的分電壓和分電流進行監(jiān)控，并基于支路分電壓和支路分電容計算等效阻抗和等效阻抗變化率，滿足：

8、，

9、，

10、其中，分別表示序號為的支路電容在時刻的分電壓、分電流和等效阻抗；表示序號為的支路電容在時刻的等效阻抗變化率，為監(jiān)控采樣周期，表示序號為的支路電容在時刻的等效阻抗；

11、s5、初始保護預備；對于等效阻抗變化率超出預設(shè)閾值的支路電容，發(fā)出初始保護預備，啟動保護動作轉(zhuǎn)入預備狀態(tài)；

12、s6、保護動作復核及啟動或解除：對于初始保護預備的支路電容，核對其聚類編號并返回核對結(jié)果，并根據(jù)核對結(jié)果執(zhí)行保護動作的啟動或預備狀態(tài)解除。

13、進一步的，步驟s1中，對電容器組中的支路電容進行編號具體是指：將電容器組中的所有支路電容編號為支路電容集合，滿足：

14、

15、其中，表示第個支路電容，為支路電容的總數(shù)。

16、進一步的，步驟s1中，電容器組的技術(shù)參數(shù)至少包括電容的標稱電量、額定電壓、額定電流、等效阻抗。

17、進一步的，步驟s3中，聚類分析采用k-means聚類分析法。

18、進一步的，步驟s3具體包括：

19、s31、采用k-means聚類分析法對所有支路電容的殘余電度率進行聚類分析，得到聚類組進行編號，得到聚類編號集合，滿足：

20、，

21、其中，表示針對所有支路電容的殘余電度率在時刻進行聚類分析后，得到的第一個至最后一個聚類組的聚類編號；

22、s32、核對每一個聚類組中的支路電容，將聚類編號記錄至對應的支路電容，得到電容聚類信息集合，滿足：

23、，

24、其中，,…,，表示序號為的支路電容的殘余電度率在時刻進行聚類分析后，得到的聚類編號為。

25、進一步的，步驟s5中，等效阻抗變化率超出預設(shè)閾值的支路電容是指，對于任意一個支路電容，出現(xiàn)的情況；其中，表示預設(shè)的等效阻抗變化率的閾值。

26、進一步的，步驟s6中，核對其聚類編號并返回核對結(jié)果具體是指：對于在時刻發(fā)生等效阻抗變化率超出預設(shè)閾值的支路電容，提取其在時刻之前一個充放電循環(huán)的聚類編號和時刻之后一個充放電循環(huán)的聚類編號，核對是否滿足：

27、，

28、若滿足上式，則返回核對結(jié)果為充放電穩(wěn)定，若不滿足上式，則返回核對結(jié)果為充放電異常。

29、進一步的，步驟s6中，根據(jù)核對結(jié)果決定保護動作的啟動或解除具體是指：若返回核對結(jié)果為充放電穩(wěn)定，則執(zhí)行保護動作的預備狀態(tài)解除；若返回核對結(jié)果為充放電異常，則執(zhí)行保護動作的啟動。

30、進一步的，步驟s6中，保護動作的啟動具體是指將所涉及的支路電容切出電路。

31、本發(fā)明的有益效果為：

32、1、提高保護系統(tǒng)的可靠性：本控制方法通過對電容器組支路阻抗的實時監(jiān)控，能夠有效識別和預防由于電容器老化或故障引起的誤動作，確保電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運行。

33、2、實時狀態(tài)監(jiān)測：該方法實現(xiàn)了對支路電容的充放電過程進行動態(tài)監(jiān)測，能夠及時獲取各支路電容的殘余電度率和等效阻抗變化情況，增強了對電容器組健康狀態(tài)的了解。

34、降低誤動作風險：通過對支路電容的聚類分析和等效阻抗變化率的監(jiān)控，能夠在潛在的保護誤動作發(fā)生之前發(fā)出預備，減少由于保護動作不當而導致的電力系統(tǒng)事故。

35、4、優(yōu)化維護策略：基于監(jiān)控數(shù)據(jù)的分析，能夠?qū)﹄娙萜鞯臓顟B(tài)進行評估，從而制定更加精準的維護和更換策略，降低運維成本。