CN111654112A - 一种无功补偿电容器预警方法、装置及*** - Google Patents

一种无功补偿电容器预警方法、装置及*** Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种无功补偿电容器预警方法、装置及***，方法包括：根据获取的电容器的运行数据，获取电容器指标对应的多个指标数据以及所述指标数据携带的时间点；确定多个所述指标数据对应的至少一个数据区间；根据位于所述数据区间内的所述指标数据携带的时间点，确定所述数据区间对应的持续时长；获取所述数据区间对应的参考持续时长，并根据所述数据区间对应的持续时长和参考持续时长，确定所述电容器对应的预警信息。通过本发明的技术方案，可实现提前对电容器进行预警，同时得到的预警信息考虑了数据区间的持续时长，降低对因外界干扰使得电容器的运行数据短暂异常而导致误判的可能性，确保了预警信息的准确性。

Description

一种无功补偿电容器预警方法、装置及***
技术领域
本发明涉及能源技术领域，尤其涉及一种无功补偿电容器预警方法、装置及***。
背景技术
为了避免收取被供电企业的惩罚性力率调整电费，电力用户通常会在本单位的用电***内部安装无功补偿装置，降低从电网***吸收无功电量。电力电容器由于具有较低的成本优势，因此被广泛作为无功补偿电源。根据电力用户负荷特点，电容器常成组并联被接入电源线路中，或用作集中补偿，或用作分散就地补偿等。但是，因为产品质量、电压质量、环境温度及维护质量等因素，造成电力电容器在使用中经常会发生损坏，如果不及时发现并解决，可能会因此电容器温度过高，导致发生***引发火灾，也可能电力电容器提供的无功补偿容量不足，造成电力用户功率因数变低，需要交纳力率调整电费，也可能增加供电线路损耗。
目前很多电力用户的配电设施委托给专业的电力运维公司负责管理，运维公司对电容器常采用周期性巡视的方法，即定期到无功补偿柜观察电容器外壳是否发生变化、有没有异常的声音等，若发现电容器有损坏就进行替换。
但是，上述方法只能在发生明显的故障后才能发现，不能对电容器状况进行提前预警。
发明内容
本发明提供了一种无功补偿电容器预警方法、装置及***，可实现提前对电容器进行预警。预警信息基于电容器的真实运行数据确定，综合考虑了数据区间的持续时长，降低对因外界干扰使得电容器的运行数据短暂异常而导致误判的可能性，确保了预警信息的准确性，后续则可基于电容器的预警信息调控电容器的投切或对电容器进行维修，降低了事故发生的可能性，确保了电力用户的经济效益。
第一方面，本发明提供了一种无功补偿电容器预警方法，包括：
根据获取的电容器的运行数据，获取电容器指标对应的多个指标数据以及所述指标数据携带的时间点；
确定多个所述指标数据对应的至少一个数据区间；
根据位于所述数据区间内的所述指标数据携带的时间点，确定所述数据区间对应的持续时长；
获取所述数据区间对应的参考持续时长，并根据所述数据区间对应的持续时长和参考持续时长，确定所述电容器对应的预警信息。
可选地，所述根据位于所述数据区间内的所述指标数据携带的时间点，确定所述数据区间对应的持续时长，包括：
对位于所述数据区间内的所述指标数据携带的时间点进行统计，确定所述数据区间对应的至少一个目标时段，位于所述目标时段内的所述指标数据携带的时间点连续；
根据各个所述目标时段，确定所述数据区间对应的持续时长。
可选地，所述电容器指标包括相电流、相电压、相无功功率以及温度中的一个或多个；
当所述电容器指标包括相无功功率时，所述指标数据包括实际相无功功率，所述实际相无功功率基于所述电容器的相电压基波和相电流基波确定；所述数据区间基于理论相无功功率确定，所述理论相无功功率基于所述电容器的相电压基波、电容值以及相基波频率确定。
第二方面，本发明提供了一种无功补偿电容器预警装置，包括：
数据获取模块，用于根据获取的电容器的运行数据，获取电容器指标对应的多个指标数据以及所述指标数据携带的时间点；
集合确定模块，用于确定多个所述指标数据对应的至少一个数据区间；
时长确定模块，用于根据位于所述数据区间内的所述指标数据携带的时间点，确定所述数据区间对应的持续时长；
预警模块，用于获取所述数据区间对应的参考持续时长，并根据所述数据区间对应的持续时长和参考持续时长，确定所述电容器对应的预警信息。
第三方面，本发明提供了一种无功补偿电容器预警***，其特征在于，包括：电容器、传感器、远程数据传输器、智能网关以及云平台服务器；
所述传感器用于采集所述电容器的运行数据；
所述远程数据传输器用于接收所述电容器的运行数据，并基于扩频技术的远距离无线传输技术，将所述电容器的运行数据上传到所述智能网关；
所述智能网关用于接收所述远程数据传输器上传的所述电容器的运行数据，并将所述电容器的运行数据上传到所述云平台服务器；
所述云平台服务器用于接收所述智能网关上传的所述电容器的运行数据，并根据第一方面中任一所述的方法得到电容器的预警信息。
可选地，还包括：移动终端；
所述云平台服务器还用于将所述电容器的预警信息发送到所述移动终端；
所述移动终端用于接收所述云平台服务器发送的电容器的预警信息。
可选地，所述传感器包括电流传感器、电压传感器以及温度传感器中的任意一种或多种；
所述远程数据传输器包括相电流信号的数据接口、相电压信号的数据接口、温度信号的数据接口以及基于扩频技术的超远距离无线传输方案模块；
所述智能网关包括***通讯技术模块、第五代通讯技术模块以及通用分组无线服务技术模块中的任意一种或多种。
可选地，所述电流传感器用于采集电容器并联连接后的任一支路上的电流；
所述电压传感器用于采集电容器并联连接后的任一支路上的电压；
所述温度传感器用于采集所述电容器的温度。
可选地，所述电流传感器和所述电压传感器通过线缆和所述远程数据传输器连接；
所述温度传感器通过总线接入所述远程数据传感器。
可选地，所述总线包括RS485总线。
第四方面，本发明提供了一种计算机可读存储介质，包括执行指令，当云平台服务器的处理器执行所述执行指令时，所述处理器执行如第一方面中任一所述的方法。
本发明提供了一种无功补偿电容器预警方法、装置及***，该方法通过根据获取的电容器的若干个运行数据，获取电容器指标对应的多个指标数据以及每个指标数据分别携带的时间点，从而了解到电容器的真实运行情况，然后，确定多个指标数据对应的若干个数据区间，然后，根据位于数据区间内的多个指标数据分别对应的时间点，确定数据区间对应的持续时长，得到的持续时长指示了数据区间的累计时长，之后，获取数据区间对应的参考持续时长，并根据数据区间对应的持续时长和参考时序时长，确定电容器对应的预警信息，实现提前对电容器进行预警，得到的预警信息基于电容器的真实运行数据确定，综合考虑了数据区间的持续时长，降低对因外界干扰使得电容器的运行数据短暂异常而导致误判的可能性，确保了预警信息的准确性。综上所述，通过本发明的技术方案，可实现提前对电容器进行预警，同时确保预警信息的准确性，后续则可基于电容器的预警信息调控电容器的投切或对电容器进行维修，降低了事故发生的可能性，确保了电力用户的经济效益。
上述的非惯用的优选方式所具有的进一步效果将在下文中结合具体实施方式加以说明。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明一实施例提供的一种无功补偿电容器预警方法的流程示意图；
图2为本发明一实施例提供的另一种无功补偿电容器预警方法的流程示意图；
图3为本发明一实施例提供的一种无功补偿电容器预警装置的结构示意图；
图4为本发明一实施例提供的一种无功补偿电容器预警***的结构示意图；
图5为本发明一实施例提供的另一种无功补偿电容器预警***的结构示意图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合具体实施例及相应的附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
如图1所述，本发明实施例提供了一种无功补偿电容器预警方法，包括如下各个步骤：
步骤101、根据获取的电容器的运行数据，获取电容器指标对应的多个指标数据以及所述指标数据携带的时间点。
具体地，电容器指标包括但不限于相电流、相电压、相无功功率以及温度中的一个或多个，具体需要结合实际情况确定，此处不做具体限定。
具体地，指标数据是大量的，每个指标数据分别携带有时间点，这些指标数据携带的时间点应当位于一定的时段内，这里，该时段具体需要结合实际场景确定，比如，当需要对电容器在某2天内的情况进行分析，该时段可以为48小时，当需要实时对电容器进行预警时，该时段可以是24小时。需要说明的是，指标数据基于传感器采集的电容器的运行数据确定，传感器包括电流传感器、电压传感器及温度传感器中的任意一个，当电容器指标为电压、电流或温度时，电流传感器、电压传感器或温度传感器采集的数据即为指标数据。当电容器指标为相无功功率时，指标数据为对传感器采集的数据进行计算得到的实际相无功功率。实际相无功功率基于电容器的相电压基波和相电流基波确定。具体地，通过如下公式(1)计算实际相无功功率Q实际：
Q实际＝U1I1sinθ (1)
其中，U1表示电容器的相电压基波；I1表示电容器的相电流基波；θ为电压电流相位角。
本发明实施例适用于实时监测预警的场景或对电容器某一时段进行分析的场景。当需要对电容器进行实时预警时，多个指标数据携带的时间点对应的时长可以是24小时，对应的结束时刻为当前时刻。
步骤102、确定多个所述指标数据对应的至少一个数据区间。
需要说明的是，数据区间可以从预先设置的参考数据区间中确定，也可以是对多个指标数据进行区间划分确定，此处不做具体限定。数据区间具体指的是数据范围，可以有多个。数据区间需要结合电容器的自身参数以及运行环境确定。
在一种可行的实现方式中，获取电容器指标对应的若干个参考数据区间，从若干个参考数据区间中，确定多个指标数据所属的若干个数据区间。
在一种可行的实现方式中，获取电容器指标对应的若干个参考数据区间以及参考数据区间的标识，确定多个指标数据分别对应的标识，将不同标识分别对应的参考数据区间确定为数据区间。
当需要对电容器进行实时预警时，可选地，确定从多个参考指标数据中，确定出当前时段对应的若干个当前指标数据，选择上述任一种实现方式，从各个参考数据区间中确定若干个当前指标数据对应的若干个数据区间。其中，当前时段对应的结束时刻为当前时刻，当前时段可以是30秒，也可以是1分钟，具体需要结合实际需求确定。本发明实施例适用对电容器在某一时段内的运行情况的分析或者实时分析电容器的运行情况的场景中。
举例来说，相电压对应的参考数据区间有5个，分别为(-∞，1.1Un)、[1.1Un，1.15Un)、[1.15Un，1.2Un)、[1.2Un，1.3Un)、[1.3Un，+∞)，其中，Un代表电容器的额定电压；相电流对应的参考数据区间有3个，分别为(-∞，1.3In]、(1.3In，1.5In)、[1.5In，+∞)，其中，In代表电容器的额定电流；温度对应的数据区间有3个，分别为(-∞，40]、(40，50)、[50，+∞)；相无功功率对应的参考数据区间有5个，分别为(-∞，0.85Q理论]、(0.85Q理论，0.9Q理论)、[0.9Q理论，1.1Q理论]、(1.1Q理论，1.2Q理论)、[1.2Q理论，+∞)，其中，Q理论表示理论相无功功率。具体地，通过如下公式(2)计算理论相无功功率Q理论：
Figure BDA0002542773660000071
其中，C表示电容器标称电容值；U1表示电容器的相电压基波；f表示相基波频率。
需要说明的是，参考数据区间中的边界值可以根据实际情况进行调整。还需要说明的是，理论相无功功率和实际相无功功率时刻关联，换言之，参考数据区间的边界值可能在实时发生变化，因此，在确定相无功功率对应的数据区间时，可以对参考数据区间设置标识，之后，确定每个指标数据分别对应的参考数据区间的标识，基于标识确定数据区间。这里，当参考数据区间的边界值实时变化时，数据区间的数据含义相同，比如，参考数据区间(0.85Q理论，0.9Q理论)可以对应有多个边界值，但是数据含义是唯一的。
步骤103、根据位于所述数据区间内的所述指标数据携带的时间点，确定所述数据区间对应的持续时长。
具体地，持续时长指的是在数据区间的累计时长。
可选地，所述根据位于所述数据区间内的所述指标数据携带的时间点，确定所述数据区间对应的持续时长，包括
对位于所述数据区间内的所述指标数据携带的时间点进行统计，确定所述数据区间对应的至少一个目标时段，位于所述目标时段内的所述指标数据携带的时间点连续；
根据各个所述目标时段，确定所述数据区间对应的持续时长。
具体地，针对每个数据区间，确定位于数据区间内的多个指标数据分别携带的时间点，通过多个指标数据分别携带的时间点形成时间点集合，对时间点集合内的多个指标数据分别携带的时间点进行统计，确定若干个目标时段，位于目标时段内的多个时间点连续，换言之，在时序上相邻的任意两个时间点之间的时长相等，然后，根据各个目标时段，确定数据区间的持续时长，从而确保得到的持续时长能够较为准确的反映出电容器的运行情况。其中，时间点集合包括位于对应的数据区间内的多个指标数据分别携带的时间点，每个时间点集合对应一个数据区间，不同数据区间对应不同的时间点集合。当指标数据携带有参考数据区间的标识时，标识相同的若干个指标数据分别携带的时间点形成对应的时间点集合。目标时段与数据区间是对应的。
举例来说，假设N个实际相无功功率分别为P1、…、PN，按照上述公式(2)计算每个实际相无功功率对应的理论相无功功率，然后确定每个实际相无功功率分别对应的参考数据区间，假设P1、…、PN分别对应的参考数据区间的数据含义属于(0.85Q理论，0.9Q理论)，尽管参考数据区间的边界值可能不同，但是数据含义相同，则可将(0.85Q理论，0.9Q理论)确定为数据区间，P1、…、PN分别携带的时间点形成时间点集合。
具体地，将各个目标时段对应的时长中的最大值，确定为数据区间的持续时长，也可以为各个目标时段设置权重，确定目标时段对应的时长和权重的乘积，将得到的最大值确定为数据区间的持续时长。
步骤104、获取所述数据区间对应的参考持续时长，并根据所述数据区间对应的持续时长和参考持续时长，确定所述电容器对应的预警信息。
具体地，预警信息考虑了数据区间对应的持续时长，从而具有相对较高的参考价值。参考持续时长需要结合电容器的自身参数以及运行环境确定。
具体地，预警信息包括但不限于若干个电容器指标分别对应的安全状态关键词或预警状态关键词，安全状态关键词具体指的是用于指示电容器处于安全状态的词语，比如，相无功功率的安全状态关键词可以是相无功功率正常或不报警，相电流的安全状态关键词可以是电流正常或不报警，相电压的安全状态关键词可以是电压正常或不报警，温度的安全状态关键词可以是温度正常或不报警；预警状态预警关键词具体指的是用于指示电容器处于预警状态的词语，比如，相无功功率的预警状态关键词可以是相无功功率过大或过小，相电流的预警状态关键词可以是过电流，相电压的预警状态关键词可以是过电压，温度的预警状态关键词可以是过温度。
具体地，获取数据区间对应的参考持续时长，从而确定出电容器运行异常的判断值，之后，对数据区间对应的参考持续时长和持续时长进行比较，当持续时长大于等于参考持续时长时，则说明电容器运行故障，此时即可将预警状态关键词确定为报警信息，得到的预警信息考虑了数据区间的持续时长，降低对因外界干扰使得电容器的运行数据短暂异常而导致误判的可能性，从而具有相对较高的准确性。需要说明的是，任意一个数据区间对应的持续时长大于等于参考持续时长时，都可说明电容器运行异常，将预警状态关键词确定为电容器的预警信息。
具体地，后续可基于预警信息确定电容器的维修方案。具体地，从预警信息中各个电容器指标分别对应的安全状态关键词或预警状态关键词中，选择出若干个预警状态关键词分别对应的若干个电容器指标，并对这些电容器指标进行分析，确定电容器的维修方案。当预警状态关键词对应的电容器指标包括相无功功率时，维修方案包括对电容器进行替换，调控电容器的运行状态为关停；当预警状态关键词对应的电容器指标不包括相无功功率，包括为温度时，维修方案包括考虑外界环境以及电容器的运行情况，确定电容器的是否故障，调控电容器的运行状态为关停；当预警状态关键词对应的电容器指标不包括相无功功率、温度，包括指标为电流或电压时，维修方案包括对相电流或相电压对应的线路进行调整、更换或停运，调控电容器的运行状态为关停对应线路。
可选地，还包括：将电容器的预警信息发送到电容器对应的移动终端，以便移动终端对应的运维人员及时对电容器进行维护，降低电容器发生事故的可能性。
通过以上技术方案可知，本实施例存在的有益效果是：一方面，通过实时监控电容器的运行数据，从而提前对电容器进行预警；另一方面，得到的预警信息基于电容器的真实运行数据确定，同时预警信息考虑了数据区间的出现时长，降低对因外界干扰使得电容器的运行数据短暂异常而导致误判的可能性，确保了预警信息的准确性，后续则可基于电容器的预警信息调控电容器或对电容器进行维修，降低了事故发生的可能性，确保了电力用户的经济效益；再一方面，可根据电容器的运行情况，灵活调整电容器的参考持续时长，适应不同的应用场景。
图1所示仅为本发明所述方法的基础实施例，在其基础上进行一定的优化和拓展，还能够得到所述方法的其他优选实施例。
如图2所示，为本发明所述无功补偿电容器预警方法的另一个具体实施例。本实施例在前述实施例的基础上，结合应用场景进行了更加具体的描述。所述方法具体包括以下步骤：
步骤201、根据获取的电容器的运行数据，获取电容器指标对应的多个指标数据以及所述指标数据携带的时间点。
假设电容器指标包括温度、相电流、相电压以及相无功功率，具体地，获取电压传感器、电流传感器及温度传感器采集的电容器的相电流、相电压及温度，通过傅里叶变换算法对相电流和相电压进行分解得到相电压基波、相电流基波、相基波频率，通过上述公式(1)计算得到实际相无功功率Q实际，从而得到实际相无功功率Q实际、相电流、相电压及温度分别对应的多个指标数据。指标数据携带的时间点说明指标数据的运行时间。
步骤202、确定多个所述指标数据对应的至少一个数据区间。
获取上述步骤202中提及的相电压对应的5个参考数据区间、相电流对应的3个参考数据区间、温度对应的3个参考数据区间，相无功功率对应的5个参考数据区间。
假设预设时段为t，当前时刻为ti，则当前时段对应的结束时刻为ti，开始时刻为ti-t。为了方便描述，本发明实施例中仅以电容器指标为温度为例进行描述，从温度对应的指标数据中确定出当前时段对应的若干个指标数据，假设ti-t到ti这一时段内的多个温度值分别为T1、…、Tn，从温度对应的3个参考数据区间中，确定T1、…、Tn所属的数据区间。
步骤203、对位于所述数据区间内的所述指标数据携带的时间点进行统计，确定所述数据区间对应的至少一个目标时段，位于所述目标时段内的所述指标数据携带的时间点连续。
假设T1、…、Tn所属的数据区间有1个，为[50，+∞)，T1、…、Ti分别携带的时间点为
Figure BDA0002542773660000121
在时间序列上递增，若
Figure BDA0002542773660000122
中任意两个相邻的时间点的时间间隔相同，即
Figure BDA0002542773660000123
和
Figure BDA0002542773660000124
之间的时间间隔、
Figure BDA0002542773660000125
和
Figure BDA0002542773660000126
之间的时间间隔、…、
Figure BDA0002542773660000127
和
Figure BDA0002542773660000128
之间的时间间隔均相等，则目标时段为
Figure BDA0002542773660000129
到
Figure BDA00025427736600001210
步骤204、根据各个所述目标时段，确定所述数据区间对应的持续时长。
当目标时段只有一个时，将目标时段对应的时长确定为持续时长，即将
Figure BDA00025427736600001211
到
Figure BDA00025427736600001212
对应的时长确定为持续时长。
步骤205、获取所述数据区间对应的参考持续时长，并根据所述数据区间对应的持续时长和参考持续时长，确定所述电容器对应的预警信息。
详细的参考持续时长及预警状态的关系见下表1：
Figure BDA00025427736600001213
Figure BDA0002542773660000131
表1
获取数据区间[50，+∞)对应的参考持续时长为1min，则对
Figure BDA0002542773660000132
与
Figure BDA0002542773660000133
对应的时长和参考持续时长1min进行比较，当
Figure BDA0002542773660000134
与
Figure BDA0002542773660000135
对应的时长大于1min时，则电容器的预警信息为报警，否则不报警。
假设预警状态关键词包括过电流、过电压、相无功功率过大以及过温度，则预警状态关键词对应的4个电容器指标分别为相电流、相电压、相无功功率以及温度，假设相电流、相电压、相无功功率以及温度分别对应的权重值为IQ、UQ、PQ、TQ，其中，PQ>TQ>IQ＝UQ，其中，权重指示了电容器的故障程度，可选地，将相无功功率对应的维修方案作为电容器的维修方案，即用可正常运行的电容器进行替换，同时停止电容器的运行。
通过以上技术方案可知，本实施例存在的有益效果是：一方面，通过实时监控电容器的运行数据，从而提前对电容器进行预警；另一方面，得到的预警信息基于电容器的真实运行数据确定，同时预警信息考虑了数据区间的出现时长，降低对因外界干扰使得电容器的运行数据短暂异常而导致误判的可能性，确保了预警信息的准确性，后续则可基于电容器的预警信息调控电容器或对电容器进行维修，降低了事故发生的可能性，确保了电力用户的经济效益；再一方面，可根据电容器的运行情况，灵活调整电容器的参考持续时长，适应不同的应用场景。
基于与本发明方法实施例相同的构思，请参考图3，本发明实施例还提供了一种无功补偿电容器预警装置，包括：
数据获取模块301，用于根据获取的电容器的运行数据，获取电容器指标对应的多个指标数据以及所述指标数据携带的时间点；
集合确定模块302，用于确定多个所述指标数据对应的至少一个数据区间；
时长确定模块303，用于根据位于所述数据区间内的所述指标数据携带的时间点，确定所述数据区间对应的持续时长；
预警模块304，用于获取所述数据区间对应的参考持续时长，并根据所述数据区间对应的持续时长和参考持续时长，确定所述电容器对应的预警信息。
本发明一个实施例中，所述时长确定模块302，包括：统计单元以及时长确定单元；其中，
所述统计单元，用于对位于所述数据区间内的所述指标数据携带的时间点进行统计，确定所述数据区间对应的至少一个目标时段，位于所述目标时段内的所述指标数据携带的时间点连续；
所述时长确定单元，用于根据各个所述目标时段，确定所述数据区间对应的持续时长。
本发明一个实施例中，所述电容器指标包括相电流、相电压、相无功功率以及温度中的一个或多个；
当所述电容器指标包括相无功功率时，所述指标数据包括实际相无功功率，所述实际相无功功率基于所述电容器的相电压基波和相电流基波确定；所述数据区间基于理论相无功功率确定，所述理论相无功功率基于所述电容器的相电压基波、电容值以及相基波频率确定。
请参考图4，本发明实施例提供了一种无功补偿电容器预警***，包括：电容器401、传感器402、远程数据传输器403、智能网关404以及云平台服务器405；
所述传感器402用于采集所述电容器401的运行数据；
所述远程数据传输器403用于接收所述电容器401的运行数据，并基于扩频技术的远距离无线传输技术，将所述电容器401的运行数据上传到所述智能网关404；
所述智能网关404用于接收所述远程数据传输器403上传的所述电容器401的运行数据，并将所述电容器401的运行数据上传到所述云平台服务器405；
所述云平台服务器405用于接收所述智能网关404上传的所述电容器401的运行数据，并根据上述任一所述的实施例的方法得到电容器401的预警信息。
本发明实施例提供了一种无功补偿电容器预警***，包括：电容器401、传感器402、远程数据传输器403、智能网关404以及云平台服务器405；传感器402用于采集所述电容器401的运行数据，从而得到电容器的真实运行数据；远程数据传输器403用于接收电容器401的运行数据，并基于扩频技术的远距离无线传输技术，将电容器401的运行数据上传到智能网关404，智能网关404用于接收远程数据传输器403上传的电容器401的运行数据，并将电容器401的运行数据上传到云平台服务器405，从而实现了远程传输，同时确保了信号的稳定性；云平台服务器405用于接收智能网关404上传的所述电容器401的运行数据，并根据上述任一所述的实施例的方法得到电容器401的预警信息，云平台服务器一方面实现提前对电容器的预警，得到的预警信息基于电容器的真实运行数据确定，同时预警信息考虑了数据区间的出现时长，降低对因外界干扰使得电容器的运行数据短暂异常而导致误判的可能性，确保了预警信息的准确性，并且可根据电容器的运行情况，灵活调整电容器的参考持续时长，适应不同的应用场景；另一方面便于对电容器进行统一集中的管理。
具体地，传感器402和远程数据传输器403连接，以便于远程数据传输器403接收传感器402采集的电容器401的运行数据，可选地，所述传感器402包括电流传感器、电压传感器以及温度传感器中的任意一种或多种。
为了减少传感器402的使用数量，降低成本，可选地，所述电流传感器用于采集电容器401并联连接后的任一支路上的电流；所述电压传感器用于采集电容器401并联连接后的任一支路上的电压。
具体地，电容器401并联连接后任一支路上的电压相同，每个支路上的多个电容器401之间相互影响，因此，通过电流传感器测量并联连接的支路上的电流，以及通过电压传感器测量并联连接的支路上的电压，即可知道并联连接的支路上的电容器401的运行情况。
考虑到电流传感器及电压传感器的数量相对较少，在一些可行的实施例中，所述电流传感器和所述电压传感器通过线缆和所述远程数据传输器403连接。
温度传感器用于采集电容器401的温度，即每个电容器401均对应有一个温度传感器，为了更为准确的测量出电容器401的温度，则温度传感器采用贴片传感器402，可以固定在电容器401外壳表面。
考虑到温度传感器的节点较多，同时为了保证温度信号不受干扰，可选地，所述温度传感器通过总线接入所述远程数据传感器402，其中，总线可以是有线总线，比如RS485总线，对应的，温度传感器应当支持RS485组网方式。
考虑到智能网关404可能和传感器402的距离较远，会导致信号容易受到干扰，因此，为了支持远距离传输，远程数据传感器402中设置有基于扩频技术的超远距离无线传输方案模块，优选传输距离长、容量大、传输速率快、功耗低等优点的LoRa通信模块，智能网关404包括***通讯技术模块、第五代通讯技术模块以及通用分组无线服务技术模块中的任意一种或多种，从而实现了信号的远距离传输。
为了确保远程数据传输器403能够接收传感器402发送的信号，同时考虑到电压及电流是相电压及相电流，可选地，所述远程数据传输器403包括相电流信号的数据接口、相电压信号的数据接口以及温度信号的数据接口。
需要说明的是，当温度传感器采用持RS485组网方式时，温度信号的数据接口应当有一个RS485接口。需要说明的是，相电流信号的数据接口包括但不限于至少三相电流信号模拟量的数据接口，相电压信号的数据接口包括但不限于至少三相电压信号模拟量的数据接口。
请参考图5，为了便于对电容器401进行及时维修，可选地，还包括：移动终端406；所述云平台服务器405还用于将所述电容器401的预警信息发送到所述移动终端406。所述移动终端406用于接收所述云平台服务器405发送的电容器401的预警信息。
具体地，移动终端406应当是维修人员的手机等设备，从而便于维修人员了解到电容器401的预警信息，以及时对电容器401进行维修，降低发生事故的可能性。
举例来说，电容器柜包括多组无功补偿电容器组，多组无功补偿电容器组并联连接，每组无功补偿电容器组包括多个电容器401，每组无功补偿电容器组设置有电压传感器、电流传感器，电压传感器测量无功补偿电容器组的组电压，电流传感器测量无功补偿电容器组的组电流，电压和电流信号通过线缆直接接入远程数据传输器403；每组无功补偿电容器组中的每个电容器设置有温度传感器，温度传感器采用贴片传感器，通过RS485总线接入远程数据传输器403中，每台电容器柜配置一台远程数据传输器403。远程数据传输器403内嵌入LoRa通信模块，每台远程数据传输器403都利用LoRa通信网络将传感器402采集的数据传输到智能网关404，智能网关404嵌有无线模块，可以选择4G、5G或GPRS模块，智能网关404将每个电容器柜的无功补偿电容器的监测数据通过无线网络传输到云平台服务器405。一个智能网关404管理多个电容器柜，每台智能网关404、远程数据传输器403均设置有唯一的标识名称和地址。云平台服务器405接收智能网关404上传的传感器402采集的数据并进行处理，实现对若干个电容器401进行统一管理，比如监测、预警等，无需为电容器401配置专用的故障诊断控制器，节约制造成本。同时，云平台服务器405可将电容器401的报警信息发送到对应的运维人员的移动终端406，比如手机上，从而便于运维人员对电容器401进行运维，降低发生事故的可能性。
本发明实施例提供的无功补偿电容器预警***至少包括如下有益效果：
一方面，本发明实施例提供的无功补偿电容器预警***通过实时监控电容器的运行数据，从而提前对电容器进行预警，得到的预警信息基于电容器的真实运行数据确定，同时预警信息考虑了数据区间的出现时长，降低对因外界干扰使得电容器的运行数据短暂异常而导致误判的可能性，确保了预警信息的准确性；并且可根据电容器的运行情况，灵活调整电容器的参考持续时长，适应不同的应用场景。
另一方面，本发明实施例提供的无功补偿电容器预警***能够实现远距离的信号传输，***稳定。
再一方面，本发明实施例提供的无功补偿电容器预警***能够将预警信息发送到运维人员的移动终端上，以便于基于电容器的预警信息调控电容器或对电容器进行维修，降低了事故发生的可能性，确保了电力用户的经济效益。
又一方面，本发明实施例提供的无功补偿电容器预警***可实现对电容器进行统一管理，比如监测、预警等，无需为电容器配置专用的故障诊断控制器，节约制造成本。
需要说明的是，云平台服务器405包括如图3所示的数据获取模块301、集合确定模块302、时长确定模块303以及预警模块304。
本发明一个实施例中，所述时长确定模块302，包括：统计单元以及时长确定单元；其中，
所述统计单元，用于对位于所述数据区间内的所述指标数据携带的时间点进行统计，确定所述数据区间对应的至少一个目标时段，位于所述目标时段内的所述指标数据携带的时间点连续；
所述时长确定单元，用于根据各个所述目标时段，确定所述数据区间对应的持续时长。
本发明一个实施例中，所述电容器指标包括相电流、相电压、相无功功率以及温度中的一个或多个；
当所述电容器指标包括相无功功率时，所述指标数据包括实际相无功功率，所述实际相无功功率基于所述电容器的相电压基波和相电流基波确定，所述数据区间基于理论相无功功率确定，所述理论相无功功率基于所述电容器的相电压基波、电容值以及相基波频率确定。
实现上述各方法实施例的全部或部分步骤可以通过程序指令相关的硬件来完成。前述的程序可以存储于一计算机可读取存储介质中。该程序在执行时，执行包括上述各方法实施例的步骤；而前述的存储介质包括：ROM、RAM、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
本领域内的技术人员应明白，本发明的实施例可提供为方法或计算机程序产品。因此，本发明可采用完全硬件实施例、完全软件实施例，或软件和硬件相结合的形式。
本发明中的各个实施例均采用递进的方式描述，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。尤其，对于装置实施例而言，由于其基本相似于方法实施例，所以描述的比较简单，相关之处参见方法实施例的部分说明即可。
还需要说明的是，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、商品或者锅炉不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、商品或者锅炉所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、商品或者锅炉中还存在另外的相同要素。
以上所述仅为本发明的实施例而已，并不用于限制本发明。对于本领域技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原理之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的权利要求范围之内。

Claims (10)

1.一种无功补偿电容器预警方法，其特征在于，包括：
根据获取的电容器的运行数据，获取电容器指标对应的多个指标数据以及所述指标数据携带的时间点；
确定多个所述指标数据对应的至少一个数据区间；
根据位于所述数据区间内的所述指标数据携带的时间点，确定所述数据区间对应的持续时长；
获取所述数据区间对应的参考持续时长，并根据所述数据区间对应的持续时长和参考持续时长，确定所述电容器对应的预警信息。
2.根据权利要求1中所述的方法，其特征在于，所述根据位于所述数据区间内的所述指标数据携带的时间点，确定所述数据区间对应的持续时长，包括：
对位于所述数据区间内的所述指标数据携带的时间点进行统计，确定所述数据区间对应的至少一个目标时段，位于所述目标时段内的所述指标数据携带的时间点连续；
根据各个所述目标时段，确定所述数据区间对应的持续时长。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述电容器指标包括相电流、相电压、相无功功率以及温度中的一个或多个；
当所述电容器指标包括相无功功率时，所述指标数据包括实际相无功功率，所述实际相无功功率基于所述电容器的相电压基波和相电流基波确定；所述数据区间基于理论相无功功率确定，所述理论相无功功率基于所述电容器的相电压基波、电容值以及相基波频率确定。
4.一种无功补偿电容器预警装置，其特征在于，包括：
数据获取模块，用于根据获取的电容器的运行数据，获取电容器指标对应的多个指标数据以及所述指标数据携带的时间点；
集合确定模块，用于确定多个所述指标数据对应的至少一个数据区间；
时长确定模块，用于根据位于所述数据区间内的所述指标数据携带的时间点，确定所述数据区间对应的持续时长；
预警模块，用于获取所述数据区间对应的参考持续时长，并根据所述数据区间对应的持续时长和参考持续时长，确定所述电容器对应的预警信息。
5.一种无功补偿电容器预警***，其特征在于，包括：电容器、传感器、远程数据传输器、智能网关以及云平台服务器；
所述传感器用于采集所述电容器的运行数据；
所述远程数据传输器用于接收所述电容器的运行数据，并基于扩频技术的远距离无线传输技术，将所述电容器的运行数据上传到所述智能网关；
所述智能网关用于接收所述远程数据传输器上传的所述电容器的运行数据，并将所述电容器的运行数据上传到所述云平台服务器；
所述云平台服务器用于接收所述智能网关上传的所述电容器的运行数据，并根据权利要求1到3中任一所述的方法得到电容器的预警信息。
6.根据权利要求5所述的***，其特征在于，还包括：移动终端；
所述云平台服务器还用于将所述电容器的预警信息发送到所述移动终端；
所述移动终端用于接收所述云平台服务器发送的电容器的预警信息。
7.根据权利要求5所述的***，其特征在于，所述传感器包括电流传感器、电压传感器以及温度传感器中的任意一种或多种；
所述远程数据传输器包括相电流信号的数据接口、相电压信号的数据接口、温度信号的数据接口以及基于扩频技术的超远距离无线传输方案模块；
所述智能网关包括***通讯技术模块、第五代通讯技术模块以及通用分组无线服务技术模块中的任意一种或多种。
8.根据权利要求7所述的***，其特征在于，所述电流传感器用于采集电容器并联连接后的任一支路上的电流；
所述电压传感器用于采集电容器并联连接后的任一支路上的电压；
所述温度传感器用于采集所述电容器的温度。
9.根据权利要求7所述的***，其特征在于，所述电流传感器和所述电压传感器通过线缆和所述远程数据传输器连接；
所述温度传感器通过总线接入所述远程数据传感器。
10.根据权利要求9所述的***，其特征在于，所述总线包括RS485总线。
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