[发明专利]一种变流器及其电容器的状态监测方法和设备

说明书

本申请公开了一种变流器中电容器的状态监测方法，包括：获取电容器的充电状态数据；在预设充电数据库中查找与充电状态数据匹配的电容值；获取电容器的工作状态数据；根据工作状态数据计算电容器的等效串联阻抗值；根据电容值和等效串联阻抗值加权计算电容器的健康状态指标。本申请利用在线获取的电容器的电容值和等效串联阻抗值，加权计算得到综合衡量电容器健康状态的指标，直观地反映电容器的健康状态。本申请不仅计算过程简单，而且无需增设额外器件，极大地提高了对电容器健康状态的在线监测效率并降低了设备成本。本申请还公开了一种变流器及其电容器的状态监测设备，同样具有上述有益效果。

技术领域

本申请涉及电气状态监测及故障诊断技术领域，特别涉及一种变流器及其电容器的状态监测方法和设备。

背景技术

在变流器这类功率变换电路中，电容器经常由于工作环境温度过高、工作电流过大等因素而逐渐劣化，形成安全隐患。因此，对变流器中电容器的健康状态进行在线监测对于确保电路安全十分重要。

然而，现有技术中对电容器的在线监测技术往往需要增设一些额外电路器件，提高了电路成本，并且计算评估过程较为复杂，并不利于推广实施。

可见，采用何种计算过程简单且无需增设额外器件的电容器健康状态监测技术，是本领域技术人员所亟待解决的技术问题。

发明内容

本申请的目的在于提供一种计算过程简单且无需额外增设器件的变流器中电容器的状态监测方法和设备，以便有效提高对电容器的在线监测效率并降低设备成本；本申请的另一目的在于提供一种变流器。

为解决上述技术问题，本申请提供一种变流器中电容器的状态监测方法，包括：

获取所述电容器的充电状态数据；

在预设充电数据库中查找与所述充电状态数据匹配的电容值；

获取所述电容器的工作状态数据；

根据所述工作状态数据计算所述电容器的等效串联阻抗值；

根据所述电容值和所述等效串联阻抗值加权计算所述电容器的健康状态指标。

可选地，所述根据所述电容值和所述等效串联阻抗值加权计算所述电容器的健康状态指标包括：

根据以下公式计算所述电容器的所述健康状态指标，

其中，H为所述健康状态指标，C为所述电容值，ESR为所述等效串联阻抗值，C₀为电容初始值，ESR₀为等效串联阻抗初始值，k₁、k₂、a₁和a₂均为预设系数，k₁＞0，k₂＜0。

可选地，所述获取所述电容器的充电状态数据包括：

获取将所述电容器两端的电压充至预设电压阈值时对应的充电时间，以便根据所述预设电压阈值和所述充电时间在所述预设充电数据库中查找匹配的电容值。

可选地，所述工作状态数据具体包括所述电容器的工作电压和工作电流；

所述根据所述工作状态数据计算所述电容器的等效串联阻抗值具体包括：

利用高通滤波器计算所述电容器的谐波工作电压和谐波工作电流；

计算所述谐波工作电压和所述谐波工作电流的比值，作为所述电容器的所述等效串联阻抗值。

可选地，所述电容器与所述变流器的输入电路和输出电路并联，所述电容器的所述工作电流具体为：