[发明专利]基于形态学和3σ准则的电容器介质损耗角在线监测方法

权利要求书

1.一种基于形态学和3σ准则的电容器介质损耗角在线监测方法，其特征在于：包括以下步骤：

步骤1、根据监测点的电压和电流的夹角θ计算tanθ，以便通过tanθ的变化判断电容器介质损耗角δ的变化；

步骤2、使用数学形态学对步骤1计算得出的tanθ进行滤波；

步骤3、对滤波处理后tanθ的进行电容器介质损耗角突变判断，当监测数据超出3σ准则的范围时，则发出预警，使得工作人员采取合理的措施，防止意外事故的发生。

2.根据权利要求1所述的一种基于形态学和3σ准则的电容器介质损耗角在线监测方法，其特征在于：所述步骤1的具体步骤包括：

(1)假设监测点的电压、电流相位差为θ，补偿电容器的电抗率是K，电抗器品质因素是Q；

(2)计算总阻抗为：

式中，Z是电容补偿支路的总阻抗，R_C是电容器的总电阻，j是虚数符号，w是电路角频率，C是电容器的总电容，R_L是电感的电阻，L是电抗器的电感。

则

式中，tanθ是监测点的电压和电流的夹角的正切值；

(3)令即wL＝QR_L，则

(4)又则有

式中，tanδ是电容器的介质损耗角正切值；

(5)电抗率则有

(6)代入tanθ已求得的可以得出

由于tan²δ数值相对较小，可以化简为

变形可得

由式(9)可以看出，可以通过监测点的电压电流计算出的tanθ，通过监测tanθ的变化而间接监测电容器的介质损耗角δ的变化。

3.根据权利要求1所述的一种基于形态学和3σ准则的电容器介质损耗角在线监测方法，其特征在于：所述步骤2的具体方法为：

构造了一类广义开—闭和闭—开滤波器，形式如下：

式中，OC(f(n))表示开—闭滤波器运算结果，CO(f(n))表示闭—开滤波器运算结果，n表示数据序列的索引值，○表示开运算，●表示闭运算，f(n)和g(n)表示数据序列。

开—闭滤波器和闭—开滤波器的滤波效果都使得数据有一定的偏移，开运算使数据滤波结果偏大，闭—开滤波器使数据滤波结果偏小，组合开—闭滤波器和闭—开滤波器可以使得数据滤波效果更优，即：

式中，w(n)表示组合开—闭滤波器和闭—开滤波器的滤波后的数据序列值。

4.根据权利要求1所述的一种基于形态学和3σ准则的电容器介质损耗角在线监测方法，其特征在于：所述步骤的3的具体方法为：

均值、方差各偏移10％的3σ区间，借鉴3σ准则，即数值分布在(μ-3σ，μ+3σ)中的概率为99.74％可以认为，数值的取值几乎全部集中在(μ-3σ，μ+3σ)区间内，超出这个范围的可能性仅占不到0.3％；采用方差和均值偏移10％设置区间，则使得前一天的正常状态的数据全部包含在内，用于第二天的判断。