本發(fā)明涉及電力設(shè)備性能監(jiān)測(cè)技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及電容式電壓互感器介損及電容量在線監(jiān)測(cè)方法及監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

電壓互感器和變壓器都是用來變換線路上的電壓。但是變壓器變換電壓的目的是為了輸送電能，而電壓互感器變換電壓的目的，主要是用來給測(cè)量儀表和繼電保護(hù)裝置供電。近年來電容式電壓互感器(Capacitor Voltage Transformer,CVT)，在電力系統(tǒng)中的使用量日益增大，然而電容式電壓互感器在使用過程中發(fā)生的電容量變化和絕緣老化問題導(dǎo)致的分壓比變化直接影響測(cè)量儀表測(cè)量的準(zhǔn)確性和繼電保護(hù)裝置工作的穩(wěn)定性、計(jì)量的公正性以及設(shè)備的安全性。

電力行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)DL/T596《電氣設(shè)備預(yù)防性試驗(yàn)規(guī)程》中規(guī)定：對(duì)電容式電壓互感器要定期測(cè)試其電容值及介質(zhì)損耗角正切值(tanδ)。上述定期測(cè)試的規(guī)定一方面可能在未發(fā)生故障時(shí)不能及時(shí)發(fā)現(xiàn)故障缺陷，導(dǎo)致設(shè)備損傷或留下故障隱患；另一方面可能進(jìn)行不必要的檢修，增加成本。因此對(duì)電容式電壓互感器的在線監(jiān)測(cè)，及時(shí)預(yù)測(cè)并診斷故障，對(duì)確保電氣設(shè)備的正常運(yùn)行、提高電網(wǎng)的可靠性、降低運(yùn)營成本以及保護(hù)設(shè)備和運(yùn)行人員的安全都具有重要意義。

當(dāng)前的電容式電壓互感器測(cè)量方法主要有高壓電容電橋法、基于介損儀測(cè)量法和在線監(jiān)測(cè)方法。高壓電容電橋法就是利用電橋平衡測(cè)量出電容值，其優(yōu)點(diǎn)是方法簡單、易實(shí)現(xiàn)、精度相對(duì)較高，但由于高壓電容電橋法是模擬方法，在試驗(yàn)現(xiàn)場(chǎng)容易受到外界電磁場(chǎng)的干擾，導(dǎo)致電橋無法平衡，測(cè)量誤差較大。之后提出了高壓電容電橋法的改進(jìn)法，如屏蔽法、移相法等，但是仍然未能解決測(cè)量誤差大的問題?；诮閾p儀測(cè)量法將高壓電橋、升壓變壓器、標(biāo)準(zhǔn)電容器集成為一體，不需要其他外接設(shè)備可獨(dú)立完成試驗(yàn)，其優(yōu)點(diǎn)是抗干擾能力強(qiáng)、操作簡單、測(cè)量精度高，但是該測(cè)試方法屬于一種離線測(cè)量方法，需要拆裝待測(cè)電壓互感器高壓一次引線，增加了現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量的工作量，并且所有拆裝、測(cè)試工作需要在停電的情況下開展，影響電力系統(tǒng)正常供電。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是電容式電壓互感器介損及電容量在線、準(zhǔn)確監(jiān)測(cè)，并進(jìn)一步減小現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量工作量，目的在于提供電容式電壓互感器介損及電容量在線監(jiān)測(cè)方法及監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，解決當(dāng)前的測(cè)量方法測(cè)量工作量大、影響電力系統(tǒng)正常供電以及測(cè)量不準(zhǔn)確、誤差大、故障定位不準(zhǔn)確、物理意義不明確的問題。

本發(fā)明通過下述技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)：

電容式電壓互感器介損及電容量在線監(jiān)測(cè)方法，包括下列步驟：

A、監(jiān)測(cè)母線PT二次電壓、電容式電壓互感器二次電壓、電壓互感器中壓電容電流、電容式電壓互感器中間變壓器一次電流信號(hào)；

B、對(duì)母線PT二次電壓、電容式電壓互感器二次電壓、電容式電壓互感器中壓電容電流、中壓電容電流信號(hào)進(jìn)行傅里葉分析，獲得上述信號(hào)的幅值、頻率和相位，其中，母線PT二次電壓基波分量的相位角定義為幅值定義為U_z1，電容式電壓互感器二次電壓基波分量的相位角定義為幅值定義為U_z2，電壓互感器中壓電容電流基波分量的相位角定義為幅值定義為I_c2、電容式電壓互感器中間變壓器一次電流基波分量的相位角定義為幅值定義為I_b；

C、根據(jù)公式1計(jì)算電壓互感器高壓電容電壓、高壓電容電流、中壓電容電壓的矢量獲得上述信號(hào)的幅值、頻率和相位，其中，電壓互感器高壓電容電壓的基波相位角定義為幅值定義為U_c1，高壓電容電流的基波相位角定義為幅值定義為Ic1，中壓電容電壓的基波相位定義為幅值定義為U_c2，所述公式1具體為：

其中，L為電容式電壓互感器補(bǔ)償電抗器電感值、K₁為母線PT實(shí)際變比，K₂為電容式電壓互感器中間變壓器實(shí)際變比；

D、根據(jù)公式2計(jì)算電壓互感器介損值tanδ_x及電容量C_x，公式2具體為：

其中，x＝1時(shí)，計(jì)算獲得電容式電壓互感器高壓電容介損值tanδ₁和電容式電壓互感器高壓電容量C₁；x＝2時(shí)，計(jì)算獲得電容式電壓互感器中壓電容介損值tanδ₂和電容式電壓互感器中壓電容量C₂；

E、將電容式電壓互感器介損及電容量通過交換機(jī)發(fā)送至本地服務(wù)器。

特別地，所述步驟B為：對(duì)母線PT二次電壓、電容式電壓互感器二次電壓、電容式電壓互感器中壓電容電流、中壓電容電流信號(hào)進(jìn)行傅里葉分析，獲得上述信號(hào)的幅值、頻率和相位，其中，母線PT二次電壓基波分量的相位角定義為幅值定義為U_z1，電容式電壓互感器二次電壓基波分量的相位角定義為幅值定義為U_z2，電壓互感器中壓電容電流基波分量的相位角定義為幅值定義為I_c2、電容式電壓互感器中間變壓器一次電流基波分量的相位角定義為幅值定義為I_b，根據(jù)公式3對(duì)母線PT二次電壓基波分量的相位進(jìn)行修正，獲得修正后的母線PT二次電壓基波分量的相位角根據(jù)公式4對(duì)電容式電壓互感器二次電壓基波分量的相位進(jìn)行修正，獲得修正后的電容式電壓互感器二次電壓基波分量的相位角公式3、公式4具體為：

其中，為母線PT周期校準(zhǔn)的相位誤差值，可通過對(duì)母線PT進(jìn)行誤差測(cè)試獲得,為待測(cè)電壓互感器周期校準(zhǔn)的相位誤差值，可通過對(duì)待測(cè)電壓互感器進(jìn)行誤差測(cè)試獲得。

特別地，所述電容式電壓互感器介損及電容量在線監(jiān)測(cè)方法還包括步驟F，

F、氣象站將氣象數(shù)據(jù)通過交換機(jī)發(fā)送至本地服務(wù)器。

電容式電壓互感器介損及電容量在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，包括電壓/電流監(jiān)測(cè)裝置、數(shù)據(jù)處理裝置、時(shí)鐘同步裝置、交換機(jī)和本地服務(wù)器，其中，

所述電壓/電流監(jiān)測(cè)裝置與母線PT及電容式電壓互感器電連接，用于獲得母線PT的二次電壓信號(hào)、電流信號(hào)及電容式電壓互感器的二次電壓信號(hào)、電流信號(hào)，并將其發(fā)送至數(shù)據(jù)處理裝置；

所述數(shù)據(jù)處理裝置與電壓/電流監(jiān)測(cè)裝置光纖連接，用于對(duì)電壓/電流監(jiān)測(cè)裝置發(fā)送的電壓、電流信號(hào)進(jìn)行分析、計(jì)算，獲得電容式電壓互感器介損及電容量；

所述時(shí)鐘同步裝置與電壓/電流監(jiān)測(cè)裝置和數(shù)據(jù)處理裝置光纖連接，用于為電壓/電流監(jiān)測(cè)裝置和數(shù)據(jù)處理裝置提供同步時(shí)鐘；

所述本地服務(wù)器通過交換機(jī)連接數(shù)據(jù)處理裝置，同時(shí)通過網(wǎng)絡(luò)外接遠(yuǎn)程服務(wù)器，用于將監(jiān)測(cè)的電容式電壓互感器介損及電容量信息傳送至遠(yuǎn)程服務(wù)器。

特別地，所述電壓/電流監(jiān)測(cè)裝置包括電壓采集模塊、電流采集模塊、信號(hào)處理模塊、A/D轉(zhuǎn)換模塊、CPU和I/O接口模塊。

特別地，所述電壓采集模塊采用0.01級(jí)高精度無感鉑電阻。

特別地，所述電流采集模塊采用0.02級(jí)無源零磁通電流互感器，電流互感器采用穿心多匝的方式。

特別地，所述本地服務(wù)器與交換機(jī)之間通信采用IEC61850-9-2LE協(xié)議。

特別地，所述電容式電壓互感器介損及電容量在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)還包括氣象站，所述氣象站與交換機(jī)電連接。

本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有如下的優(yōu)點(diǎn)和有益效果：

本發(fā)明所述電容式電壓互感器介損及電容量在線監(jiān)測(cè)方法及監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)電容式電壓互感器高壓電容和中壓電容介損及電容量的自動(dòng)在線監(jiān)測(cè)，物理意義明確，測(cè)量結(jié)果準(zhǔn)確，避免了拆裝電容式電壓互感器高壓一次引線，減少現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量的工作量，并且所有測(cè)試工作可以在不停電的情況下開展，不影響電力系統(tǒng)正常供電。同時(shí)，現(xiàn)場(chǎng)安裝的氣象站能夠監(jiān)測(cè)包括溫度在內(nèi)的環(huán)境參量，為研究電容式電壓互感器介損及電容量和環(huán)境參量之間變化規(guī)律提供重要參考。同時(shí)，采用本地服務(wù)器和交換機(jī)之間采用IEC61850-9-2LE協(xié)議通信，能夠和智能變電站支持IEC61850-9-2LE協(xié)議的智能設(shè)備實(shí)現(xiàn)信息的共享和交換。

附圖說明

此處所說明的附圖用來提供對(duì)本發(fā)明實(shí)施例的進(jìn)一步理解，構(gòu)成本申請(qǐng)的一部分，并不構(gòu)成對(duì)本發(fā)明實(shí)施例的限定。在附圖中：

圖1為本發(fā)明實(shí)施例1提供的電容式電壓互感器介損及電容量在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)電路結(jié)構(gòu)框圖。

圖2為本發(fā)明實(shí)施例2提供的電容式電壓互感器介損及電容量在線監(jiān)測(cè)方法流程圖。

圖3為本發(fā)明實(shí)施例2提供的電容式電壓互感器電路原理圖。

具體實(shí)施方式

為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，下面結(jié)合實(shí)施例和附圖，對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)說明，本發(fā)明的示意性實(shí)施方式及其說明僅用于解釋本發(fā)明，并不作為對(duì)本發(fā)明的限定。

實(shí)施例1

如圖1所示，圖1為本發(fā)明實(shí)施例1提供的電容式電壓互感器介損及電容量在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)電路結(jié)構(gòu)框圖。

電容式電壓互感器介損及電容量在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，包括電壓/電流監(jiān)測(cè)裝置、數(shù)據(jù)處理裝置、時(shí)鐘同步裝置、交換機(jī)和本地服務(wù)器。

所述電壓/電流監(jiān)測(cè)裝置與母線PT及電壓互感器電連接，獲得母線PT的二次電壓信號(hào)、電流信號(hào)及電容式電壓互感器的二次電壓信號(hào)、電流信號(hào)，并將其發(fā)送至數(shù)據(jù)處理裝置，具體包括電壓采集模塊、電流采集模塊、信號(hào)處理模塊、A/D轉(zhuǎn)換模塊、CPU和I/O接口模塊。所述電壓采集模塊采用0.01級(jí)高精度無感鉑電阻，采集母線PT二次電壓U_z1和電容式電壓互感器二次電壓，母線PT和電容式電壓互感器的每一相分別并聯(lián)無感鉑電阻進(jìn)行分壓，所有無感鉑電阻均有相同的溫度系數(shù)，震蕩小，穩(wěn)定性好，故所述電壓采集模塊不受溫度變化的影響，測(cè)量準(zhǔn)確度高。所述電流采集模塊采用0.02級(jí)無源零磁通電流互感器，采集電容式電壓互感器中壓電容電流、電容式電壓互感器中間變壓器一次電流，電流互感器采用穿心多匝的方式提高感應(yīng)電流強(qiáng)度，并采用屏蔽外殼和屏蔽電纜，故所述電流采集模塊抗干擾能力強(qiáng)，安全可靠性高，測(cè)量準(zhǔn)確度高。本實(shí)施例采用上述電壓采集模塊及電流采集模塊，能夠獲取更加精準(zhǔn)的電壓、電流數(shù)值，從而保證根據(jù)采集的電壓、電流值計(jì)算獲得的電壓互感器介損及電容量數(shù)值準(zhǔn)確，進(jìn)而保證所述監(jiān)測(cè)裝置測(cè)量結(jié)果準(zhǔn)確，能夠及時(shí)、準(zhǔn)確發(fā)現(xiàn)故障。所述信號(hào)處理模塊與電壓采集模塊和電流采集模塊電連接，將采集到的電壓、電流信號(hào)調(diào)理成A/D轉(zhuǎn)換模塊能夠接收的電平范圍，發(fā)送至A/D轉(zhuǎn)換模塊，同時(shí)起到隔離和保護(hù)的作用。所述A/D轉(zhuǎn)換模塊與信號(hào)處理模塊電連接，將信號(hào)處理模塊發(fā)送的模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)，發(fā)送至CPU。所述CPU與A/D轉(zhuǎn)換模塊電連接，將數(shù)字信號(hào)打包成滿足國網(wǎng)FT3的報(bào)文，通過I/O接口模塊將數(shù)字電信號(hào)轉(zhuǎn)換成光信號(hào)，將該報(bào)文發(fā)送至數(shù)據(jù)處理裝置。

所述數(shù)據(jù)處理裝置與電壓/電流監(jiān)測(cè)裝置光纖連接，對(duì)電壓/電流監(jiān)測(cè)裝置發(fā)送的電壓、電流信號(hào)進(jìn)行分析、計(jì)算，獲得電壓互感器介損及電容量，具體采用CPU。

所述時(shí)鐘同步裝置與電壓/電流監(jiān)測(cè)裝置和數(shù)據(jù)處理裝置光纖連接，為電壓/電流監(jiān)測(cè)裝置和數(shù)據(jù)處理裝置提供同步時(shí)鐘，確保數(shù)據(jù)處理裝置與電流/電壓監(jiān)測(cè)裝置處理的數(shù)據(jù)為同一時(shí)刻下的參量，具體采用FPGA。

所述本地服務(wù)器通過交換機(jī)連接數(shù)據(jù)處理裝置，將監(jiān)測(cè)信息上傳至本地服務(wù)器，同時(shí)服務(wù)器通過網(wǎng)絡(luò)可上傳至用戶，用戶進(jìn)一步通過交互界面遠(yuǎn)程監(jiān)控電容式電壓互感器的運(yùn)行數(shù)據(jù)。所述監(jiān)測(cè)信息包括：母線PT二次電壓、電容式電壓互感器二次電壓、電容式電壓互感器中壓電容電流、電容式電壓互感器中間變壓器一次電流、電容式電壓互感器高壓電容電壓、高壓電容電流以及中壓電容電壓、電容式電壓互感器高壓電容介損值及電容量、中壓電容介損值及電容量。

本實(shí)施例的一種優(yōu)選實(shí)施方式為所述電容式電壓互感器介損及電容量在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)還還包括氣象站，所述氣象站與交換機(jī)電連接，實(shí)時(shí)監(jiān)控站內(nèi)溫度、濕度、風(fēng)速、雨量和光照度等氣象數(shù)據(jù)，并將其通過交換機(jī)上傳至本地服務(wù)器，以便服務(wù)器可以進(jìn)一步研究不同氣象條件下電容式電壓互感器介損和電容量變化規(guī)律。

所述電容式電壓互感器介損及電容量在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)采用數(shù)字化變電站典型架構(gòu)，本地服務(wù)器與交換機(jī)之間通信的數(shù)據(jù)格式采用IEC61850-9-2LE協(xié)議，能夠和智能變電站支持IEC61850-9-2LE協(xié)議的智能設(shè)備實(shí)現(xiàn)信息的共享和交換。

實(shí)施例2

本實(shí)施例公開了電容式電壓互感器介損及電容量在線監(jiān)測(cè)方法。

圖2為本發(fā)明實(shí)施例2提供的電容式電壓互感器介損及電容量在線監(jiān)測(cè)方法流程圖。

在線監(jiān)測(cè)電容式電壓互感器介損及電容量的方法具體包括如下步驟：

S101、監(jiān)測(cè)母線PT二次電壓、電容式電壓互感器二次電壓、電容式電壓互感器中壓電容電流、電容式電壓互感器中間變壓器一次電流。

如圖3所示，圖3為本發(fā)明實(shí)施例2提供的電容式電壓互感器電路原理圖。

其中，C₁為電容式電壓互感器高壓電容，C₂為電容式電壓互感器中壓電容，T1為同相母線PT，T2為電容式電壓互感器中間變壓器，L為電容式電壓互感器補(bǔ)償電抗器。電壓/電流監(jiān)測(cè)裝置電壓采集模塊采集母線PT二次電壓、和電容式電壓互感器二次電壓、電容式電壓互感器中壓電容電流和電容式電壓互感器中間變壓器一次電流信號(hào)，并將采集到的模擬量信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字量信號(hào)，以FT3格式通過光纖傳輸?shù)綌?shù)據(jù)處理裝置。其中，采用電壓采集模塊，具體的采用0.01級(jí)高精度無感鉑電阻對(duì)母線PT二次電壓和電容式電壓互感器二次電壓進(jìn)行采集，所有無感鉑電阻均有相同的溫度系數(shù)，震蕩小，穩(wěn)定性好，故所述電壓采集模塊采集的電壓數(shù)值穩(wěn)定、準(zhǔn)確；采用電流采集模塊，具體的采用0.02級(jí)無源零磁通電流互感器對(duì)電容式電壓互感器中壓電容電流和電容式電壓互感器中間變壓器一次電流進(jìn)行采集，所述電流互感器采用穿心多匝的方式提高感應(yīng)電流強(qiáng)度，并采用屏蔽外殼和屏蔽電纜，抗干擾能力強(qiáng)，安全可靠性高，測(cè)量準(zhǔn)確度高，故所述電流采集模塊采集的電流數(shù)值穩(wěn)定、準(zhǔn)確。同時(shí)，A/D轉(zhuǎn)換模塊對(duì)電壓采集模塊和電流采集模塊采集的電壓、電流信號(hào)進(jìn)行了就地?cái)?shù)字處理，將模擬量信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字量信號(hào)后傳輸至數(shù)據(jù)處理裝置，避免了模擬量信號(hào)在傳輸過程中受到電磁干擾的影響，進(jìn)一步提高了整個(gè)裝置的測(cè)量精度。

S102、對(duì)母線PT二次電壓、電容式電壓互感器二次電壓、電容式電壓互感器中壓電容電流、中壓電容電流信號(hào)進(jìn)行傅里葉分析，獲得上述信號(hào)的幅值、頻率和相位。

數(shù)據(jù)處理裝置對(duì)母線PT二次電壓、電壓互感器二次電壓、電壓互感器中壓電容電流、電壓互感器中間變壓器一次電流信號(hào)進(jìn)行傅里葉分析，獲得上述信號(hào)的幅值、頻率和相位。其中，母線PT二次電壓基波分量的相位角定義為幅值定義為U_z1，電容式電壓互感器二次電壓基波分量的相位角定義為幅值定義為U_z2，電壓互感器中壓電容電流基波分量的相位角定義為幅值定義為I_c2、電容式電壓互感器中間變壓器一次電流基波分量的相位角定義為幅值定義為I_b。傅里葉分析算法與傳統(tǒng)FFT相比，不受信號(hào)頻率須為頻率分辨率整數(shù)倍的制約，具有良好的頻譜分析特性，能夠有效的抑制頻譜泄露；在能量中心多譜線范圍內(nèi)，具有信號(hào)初相的相位不變性，能顯著提高測(cè)相精度，進(jìn)而提高整個(gè)裝置的測(cè)量精度。

S103、根據(jù)公式1計(jì)算電壓互感器高壓電容電壓、高壓電容電流、中壓電容電壓的矢量獲得上述信號(hào)的幅值、頻率和相位。

根據(jù)圖3所示的電容式電壓互感器電路原理圖獲得公式1,公式1具體為：

數(shù)據(jù)處理裝置根據(jù)公式1計(jì)算電壓互感器高壓電容電壓、高壓電容電流、中壓電容電壓的矢量其中，為母線PT二次電壓的矢量、為電容式電壓互感器二次電壓的矢量、為電壓互感器中壓電容電流的矢量、為電壓互感器中間變壓器一次電流的矢量，L為電壓互感器補(bǔ)償電抗器電感值、K₁為母線PT實(shí)際變比，K₂為電壓互感器中間變壓器實(shí)際變比，由步驟S102計(jì)算獲得，L、K₁、K₂可以通過出廠試驗(yàn)測(cè)量，L在電壓互感器出廠時(shí)通過全自動(dòng)電容電感測(cè)試儀測(cè)得，K₁、K₂分別在總線PT和電壓互感器出廠時(shí)通過互感器伏安變比綜合變壓器測(cè)試儀測(cè)得。根據(jù)電壓互感器高壓電容電壓、高壓電容電流、中壓電容電壓的矢量獲得上述信號(hào)的幅值、頻率和相位。其中，、電壓互感器高壓電容電壓的基波相位角定義為幅值定義為U_c1，高壓電容電流的基波相位角定義為幅值定義為Ic1，中壓電容電壓的基波相位定義為幅值定義為U_c2。

S104、根據(jù)公式2計(jì)算電容式電壓互感器電容介損值tanδ_x及電容量C_x。

數(shù)據(jù)處理裝置根據(jù)公式2計(jì)算電容式電壓互感器電容介損值tanδ_x及電容量C_x，公式2具體為：

當(dāng)x取值為1時(shí)，獲得電壓互感器高壓電容介損值tanδ_x1和電壓互感器高壓電容量C₁，當(dāng)x取值為2時(shí)，獲得電壓互感器中壓電容介損值tanδ_x2和電壓互感器中壓電容量C₂，其中，為流過電壓互感器高壓電容的電流基波分量的相位角，為流過電壓互感器中壓電容的電流基波分量的相位角，為電壓互感器高壓電容端電壓基波分量的相位角，為電壓互感器中壓電容端電壓基波分量的相位角，U_c1為電壓互感器高壓電容電壓基波分量幅值，U_c2為電壓互感器中壓電容電壓基波分量幅值，Ic1為電壓互感器高壓電容電流基波分量幅值，Ic2為電壓互感器中壓電容電流基波分量幅值。其中，I_c1、U_c1、U_c2由步驟S103計(jì)算獲得，I_c2由步驟S102計(jì)算獲得。

S105、將電容式電壓互感器介損值及電容量通過交換機(jī)發(fā)送至本地服務(wù)器。

數(shù)據(jù)處理裝置通過交換機(jī)將電容式電壓互感器高壓電容介損值tanδ₁及電容量C₁、電容式電壓互感器中壓電容介損值tanδ₂及電容量C₂等監(jiān)測(cè)信息上傳至本地服務(wù)器，同時(shí)服務(wù)器通過網(wǎng)絡(luò)可上傳至用戶，用戶進(jìn)一步通過交互界面遠(yuǎn)程監(jiān)控電容式電壓互感器的運(yùn)行數(shù)據(jù)。所述監(jiān)測(cè)信息還可以包括母線PT二次電壓U_z1、電容式電壓互感器二次電壓U_z2、電容式電壓互感器中壓電容電流Ic2、電容式電壓互感器中間變壓器一次電流I_b。

本實(shí)施例獲得電壓互感器高壓電容和低壓電容介損及電容量僅需監(jiān)測(cè)母線PT二次電壓U_z1、電壓互感器二次電壓U_z2、電壓互感器中壓電容電流Ic2、電壓互感器中間變壓器一次電流I_b，不需要對(duì)電容式電壓互感器一次電壓、電流進(jìn)行監(jiān)測(cè)，從而避免了拆裝高壓一次引線，減少了現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量的工作量，并且所有測(cè)試工作可以在不停電的情況下開展，不影響電力系統(tǒng)正常供電。

現(xiàn)有技術(shù)對(duì)電容式電壓互感器的監(jiān)測(cè)將高壓電容和中壓電容視為一個(gè)等效串聯(lián)電容，計(jì)算該等效串聯(lián)電容器的介損和電容值，該方法僅能判斷出電壓互感器介損過大，發(fā)生故障，但無法獲知具體介損過大的電容器，物理意義不明確。同時(shí)，由于中間變壓器的存在，流過高壓電容和中壓電容的電流并不相等，僅用一個(gè)電流作為參考來評(píng)價(jià)電容介損是不準(zhǔn)確的。本實(shí)施例對(duì)電容式電壓互感器的高壓電容和低壓電容的介損及電容量分別進(jìn)行計(jì)算，物理意義明確，計(jì)算準(zhǔn)確，獲知具體介損過大的電容器，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)電容式電壓互感器的故障位置進(jìn)行準(zhǔn)確判斷和定位。

由于母線PT一、二次電壓自身存在相位差，本實(shí)施例的一種優(yōu)選實(shí)施方式為所述步驟S102中，對(duì)母線PT二次電壓、電容式電壓互感器二次電壓進(jìn)行傅里葉分析，獲得上述信號(hào)的其相位后，進(jìn)一步根據(jù)公式3對(duì)母線PT二次電壓基波分量的相位進(jìn)行修正，獲得修正后的母線PT二次電壓基波分量的相位角根據(jù)公式4對(duì)電容式電壓互感器二次電壓基波分量的相位進(jìn)行修正，獲得修正后的電容式電壓互感器二次電壓基波分量的相位角公式3、公式4具體為：

其中，為母線PT周期校準(zhǔn)的相位誤差值，可通過對(duì)母線PT進(jìn)行誤差測(cè)試獲得,

其中，為母線PT周期校準(zhǔn)的相位誤差值，可通過對(duì)母線PT進(jìn)行誤差測(cè)試獲得；為待測(cè)電壓互感器周期校準(zhǔn)的相位誤差值，可通過對(duì)待測(cè)電壓互感器進(jìn)行誤差測(cè)試獲得；為母線PT二次電壓基波分量的相位角，為電容式電壓互感器二次電壓基波分量的相位角，可以通過步驟S102獲得。修正后的母線PT二次電壓基波分量的相位角以及修正后的電容式電壓互感器二次電壓基波分量的相位角代入步驟S103、S104中進(jìn)行下一步計(jì)算。

本實(shí)施例的一種優(yōu)選實(shí)施方式為所述在線監(jiān)測(cè)電容式電壓互感器介損及電容量的方法還包括步驟S106，

S106、將氣象數(shù)據(jù)通過交換機(jī)發(fā)送至本地服務(wù)器。

氣象站實(shí)時(shí)監(jiān)控站內(nèi)溫度、濕度、風(fēng)速、雨量和光照度等氣象數(shù)據(jù)，并將其通過交換機(jī)上傳至本地服務(wù)器，以便服務(wù)器可以進(jìn)一步研究不同氣象條件下電容式電壓互感器介損和電容量變化規(guī)律。

需要說明的是，時(shí)鐘同步裝置為數(shù)據(jù)處理裝置和電流/電壓監(jiān)測(cè)裝置提供時(shí)鐘同步信號(hào)，確保二者處理的數(shù)據(jù)為同一時(shí)刻下的參量，同步誤差小于0.1us。

本發(fā)明的技術(shù)方案，通過電壓/電流監(jiān)測(cè)裝置獲得母線PT二次電壓、電容式電壓互感器二次電壓、電容式電壓互感器中壓電容電流、電容式電壓互感器中間變壓器一次電流，并將獲得的數(shù)據(jù)發(fā)送至數(shù)據(jù)處理裝置進(jìn)行計(jì)算，獲得電容式電壓互感器高壓電容介損值、電容式電壓互感器高壓電容量、電容式電壓互感器中壓電容介損值、電容式電壓互感器中壓電容量，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)電容式電壓互感器介損及電容量的自動(dòng)在線監(jiān)測(cè)，測(cè)量結(jié)果準(zhǔn)確，有利于對(duì)電容式電壓互感器的故障位置進(jìn)行準(zhǔn)確判斷和定位。同時(shí)，避免了拆裝電容式電壓互感器高壓一次引線，減少現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量的工作量，并且所有測(cè)試工作可以在不停電的情況下開展，不影響電力系統(tǒng)正常供電。在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)采用數(shù)字化變電站典型架構(gòu)，數(shù)據(jù)格式采用IEC61850-9-2LE協(xié)議，能夠和智能變電站支持IEC61850-9-2LE協(xié)議的智能設(shè)備實(shí)現(xiàn)信息的共享和交換，具有很好的推廣應(yīng)用前景。同時(shí)，現(xiàn)場(chǎng)安裝的氣象站能夠監(jiān)測(cè)包括溫度在內(nèi)的環(huán)境參量，為研究電容式電壓互感器介損及電容量和環(huán)境參量之間變化規(guī)律提供重要參考。

以上所述的具體實(shí)施方式，對(duì)本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和有益效果進(jìn)行了進(jìn)一步詳細(xì)說明，所應(yīng)理解的是，以上所述僅為本發(fā)明的具體實(shí)施方式而已，并不用于限定本發(fā)明的保護(hù)范圍，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所做的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。