CN118112339A - 一种混合交流滤波器失谐的检测方法及*** - Google Patents

一种混合交流滤波器失谐的检测方法及*** Download PDF

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CN118112339A CN202211518272.1A CN202211518272A CN118112339A CN 118112339 A CN118112339 A CN 118112339A CN 202211518272 A CN202211518272 A CN 202211518272A CN 118112339 A CN118112339 A CN 118112339A
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张红跃
杜延辉
樊占峰
宋红涛
黄继东
邓茂军
路振宇
马和科
沈燕华
黄伟
李文正
张乔兵
陈海龙
朱若松
崔敏
张艳超
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Henan Xujijibao Electric Automation Co ltd
Xuji Group Co Ltd
XJ Electric Co Ltd
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Henan Xujijibao Electric Automation Co ltd
Xuji Group Co Ltd
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Abstract

本发明属于混合交流滤波器故障检测领域，具体涉及一种混合交流滤波器失谐的检测方法及***。该方案采用与混合交流滤波器的失谐关系明确的交流量判据对混合交流滤波器的失谐情况进行检测，因此能够保证检测的准确性；经过试验研究发现了当混合交流滤波器的控制模式为电流模式时，若有源区发生三相不平衡波动，则控制器将会调节使得混合交流滤波器三相一致，不存在零序电流导致电流判据无法生效的特性，因此不同的控制模式相应采用不同的判据，能够避免失谐漏报，保证了失谐检测的可靠性；并且对电流和电压可以做到精确度较高的检测，因此判定发生失谐的门槛值设置得相对较低，既不易发生误判，同时能够保证失谐检测足够灵敏，尽量消除检测盲区。

Description

一种混合交流滤波器失谐的检测方法及***
技术领域
本发明属于混合交流滤波器故障检测领域，具体涉及一种混合交流滤波器失谐的检测方法及***。
背景技术
随着特高压直流工程在我国输电***中的地位不断提高，其带来的谐波问题也逐渐凸显，目前在一些直流工程落地区域周边出现了严重的谐波超标问题。而传统的特高压工程谐波治理需要装设大量的无源滤波器组，这些滤波器占地面积大，动态调节能力弱，甩负荷过程中易发生过电压，且可能与交流***产生谐振，不能满足未来新型电力***运行要求。有源滤波器容量大、成本高，运行时需要消耗大量的电能，制造大功率、响应速度快的有源滤波器存在着一定的困难，这就限制了有源滤波器的推广使用，特别是在变电站或大型工矿企业这种高压大功率场合，更难以得到应用。所以，进一步改进和提高混合交流滤波器的组合方案和工作性能，满足多种补偿要求，已逐渐成为谐波抑制领域热门的研究课题，也是未来滤波技术的发展方向。
混合交流滤波器的工作原理是在一个或两个谐波频率附近呈现低阻抗，从而吸收相应的谐波电流。混合交流滤波器均正常运行时，由于其谐波阻抗相等，则流过混合交流滤波器的谐波电流也相等。当混合交流滤波器运行在非谐振频率点时，混合交流滤波器所呈现的阻抗将偏离其极小值，从而使混合交流滤波器抑制谐波的效果变坏，这种情况称为滤波器的失谐。造成滤波器失谐主要原因之一是电力***频率变化导致的各次谐波的频率发生相应的偏移。当然，在运行过程中，由于环境温度的变化，自身的发热和老化等因素的影响，混合交流滤波器的电容和电感等元件的值也会发生一定的变化，使得混合交流滤波器的实际谐振频率偏离原设定值，导致混合交流滤波器失谐。
混合交流滤波器失谐时，由于理论上混合交流滤波器谐振点的阻抗值为极小值，失谐滤波器的谐波阻抗将大于正常滤波器的谐波阻抗，使流过失谐滤波器上的谐波电流小于正常滤波器上的谐波电流，影响混合交流滤波器的滤波器效果，不利于***的正常运行。因此对混合交流滤波器进行失谐检测尤为重要，具有重要的工程应用价值。
对于混合交流滤波器的失谐检测，现有技术中的一种方案是通过检测滤波支路谐波无功功率来实现；该方法中滤波支路谐波无功功率的正负和大小可以反映滤波器的失谐程度，且滤波支路谐波无功功率可以直接测量，但是滤波支路谐波无功功率的大小却与滤波器母线谐波电压、滤波支路谐波电流及电网谐波阻抗均有关系，因此其数值变化范围不确定，滤波支路谐波无功功率与失谐度之间也不存在确定的数值对应关系，检测的准确性较低。
现有技术中的另一种方案是通过检测滤波器的谐波相位来实现，其原理就是通过电压互感器和电流互感器取样得到母线电压和滤波器电流信号，对采样信号进行离散傅里叶变换，从而得到滤波器h次谐波电压与谐波电流的相位差，从而推算出失谐度。滤波器的谐波相位也可以反映滤波器的失谐程度，其数值变化范围是确定的，与失谐度之间也存在确定的直接对应关系，但是在失谐度较小时存在检测盲区，导致谐波检测结果不够可靠。
本发明中提供的一种混合交流滤波器失谐的检测方法及***只需要采用单个物理量，受外部影响更小，且实现方案简洁，易于实现。
发明内容
本发明的目的在于提供一种混合交流滤波器失谐的检测方法及***，用于解决现有技术中的混合交流滤波器的失谐检测方式存在的检测准确性较低或在失谐度较小时谐波检测结果不够可靠的问题。
为了实现上述目的，本发明提供了一种混合交流滤波器失谐的检测方法，对混合交流滤波器有源区的失谐检测具体如下：
当混合交流滤波器的控制模式为阻抗模式时，获取混合交流滤波器有源区的接地侧的自产零序电流的有效值以及所述自产零序电流对应的各次谐波的总有效值，若有源区的接地侧的自产零序电流对应的各次谐波的总有效值与自产零序电流的有效值的差异大于第一设定阈值，则判定混合交流滤波器有源区发生失谐；
当混合交流滤波器的控制模式为电流模式时，获取混合交流滤波器有源区母线的自产零序电压的有效值以及所述自产零序电压对应的各次谐波的总有效值，若有源区母线的自产零序电压对应的各次谐波的总有效值与自产零序电压的有效值的差异大于第二设定阈值，则判定混合交流滤波器有源区发生失谐。
上述技术方案的有益效果为：过与混合交流滤波器的失谐关系明确的交流量判据，对混合交流滤波器的失谐情况进行检测，因此能够保证失谐检测的准确性；在混合交流滤波器处于不同的控制模式时，相应采用不同的判据进行失谐检测，即在电流模式时采用电压判据，能够避免电流模式产生的失谐漏报，保证了失谐检测的可靠性，同时由于采用电流和电压作为判据，对电流和电压可以做到精确度较高的检测，因此判定发生失谐的门槛值设置得相对较低而不至于发生误判情况，同时能够保证失谐检测足够灵敏，由此可以尽量消除进行失谐检测时的检测盲区。
进一步地，对混合交流滤波器无源区的失谐检测具体如下：
获取混合交流滤波器无源区的接地侧的自产零序电流的有效值以及所述自产零序电流对应的各次谐波的总有效值，若无源区的接地侧的自产零序电流对应的各次谐波的总有效值与自产零序电流的有效值的差异大于第三设定阈值，则判定混合交流滤波器无源区发生失谐。
进一步地，混合交流滤波器中各位置的自产零序电流的有效值计算方式如下：
3ICT.0＝(ICT.A+ICT.B+ICT.C)
其中ICT.A、ICT.B、ICT.C分别为混合交流滤波器中某位置处的A、B、C相实际电流，ICT.0为该位置处对应的自产零序电流。
进一步地，混合交流滤波器有源区母线的自产零序电压的有效值计算方式如下：
3UPT2.0＝(UPT2.A+UPT2.B+UPT2.C)
其中UPT2.A、UPT2.B、UPT2.C分别为混合交流滤波器有源区母线的A、B、C相实际电压，UPT2.0为混合交流滤波器有源区母线的自产零序电压。
进一步地，当混合交流滤波器的控制模式为阻抗模式时，混合交流滤波器有源区的接地侧的自产零序电流对应的各次谐波的总有效值的计算方式如下：
通过如下公式计算混合交流滤波器有源区的接地侧的自产零序电流的各次谐波的实际有效值：
ICT4.0h(new)＝ICT4.0h+ΔICT.0h
其中，h为表示谐波次数，且h为大于等于2的正整数；ICT4.0h(new)为混合交流滤波器有源区的接地侧的自产零序电流的各次谐波的实际有效值；ICT4.0h为根据混合交流滤波器有源区的接地侧的自产零序电流的有效值计算得到的对应所述自产零序电流的各次谐波的理论有效值；ΔICT.0h为电流各次谐波的误差；
将所述各次谐波的实际有效值进行求和，得到混合交流滤波器有源区的接地侧的自产零序电流对应的各次谐波的总有效值；
当混合交流滤波器的控制模式为电流模式时，混合交流滤波器有源区母线的自产零序电压对应的各次谐波的总有效值的计算方式如下：
通过如下公式计算混合交流滤波器有源区母线的自产零序电流的各次谐波的实际有效值：
UPT2.0h(new)＝UPT2.0h+ΔUPT2.0h
其中，h为表示谐波次数，且h为大于等于2的正整数；UPT2.0h(new)为混合交流滤波器有源区母线的自产零序电流的各次谐波的实际有效值；UPT2.0h为根据混合交流滤波器有源区母线的自产零序电流的有效值计算得到的对应所述自产零序电压的各次谐波的理论有效值；ΔUPT2.0h为电压各次谐波的误差；
将所述各次谐波的实际有效值进行求和，得到混合交流滤波器有源区母线的自产零序电压对应的各次谐波的总有效值。
上述技术方案的有益效果为：通过对电路中理论有效值与实际有效值的差异相应进行补偿来获取自产零序电流或电压的各次谐波的实际有效值，根据该实际有效值计算总有效值，从而使得总有效值计算结果更符合实际工况。
进一步地，所述有源区的接地侧的自产零序电流对应的各次谐波的总有效值与自产零序电流的有效值的差异指的是该自产零序电流对应的各次谐波的总有效值与自产零序电流的有效值的比值；
所述有源区母线的自产零序电压对应的各次谐波的总有效值与自产零序电压的有效值的差异指的是该自产零序电压对应的各次谐波的总有效值与自产零序电压的有效值的比值；
所述无源区的接地侧的自产零序电流对应的各次谐波的总有效值与自产零序电流的有效值的差异指的是该自产零序电流对应的各次谐波的总有效值与自产零序电流的有效值的比值。
上述技术方案的有益效果为：通过自产零序电流或电压对应的各次谐波的总有效值与自产零序电流或电压的有效值的比值反映二者之间的差异，作为失谐判断时的判据，能够减低对应该判据的设定阈值的整定难度。
进一步地，混合交流滤波器无源区的接地侧的自产零序电流对应的各次谐波的总有效值的计算方式如下：
通过如下公式计算混合交流滤波器无源区的接地侧的自产零序电流的各次谐波的实际有效值：
ICT2.0h(new)＝ICT2.0h+ΔICT.0h
其中，h为表示谐波次数，且h为大于等于2的正整数；ICT2.0h(new)为混合交流滤波器无源区的接地侧的自产零序电流的各次谐波的实际有效值；ICT2.0h为根据混合交流滤波器无源区的接地侧的自产零序电流的有效值计算得到的对应所述自产零序电流的各次谐波的理论有效值；ΔICT.0h为电流各次谐波的误差；
将所述各次谐波的实际有效值进行求和，得到混合交流滤波器无源区的接地侧的自产零序电流对应的各次谐波的总有效值。
上述技术方案的有益效果为：通过对电路中理论有效值与实际有效值的差异相应进行补偿来获取自产零序电流的各次谐波的实际有效值，根据该实际有效值计算总有效值，从而使得总有效值计算结果更符合实际工况。
进一步地，电压各次谐波的误差的计算方法如下：
ΔUPT2.0h＝UPT2.0h(2)-UPT2.0h(1)
其中，ΔUPT2.0h为电压各次谐波的误差；UPT2.0h(1)为向混合交流滤波器施加电压各次谐波时，对应各次谐波施加电压的有效值；UPT2.0h(2)为向混合交流滤波器施加电压各次谐波时，混合交流滤波器正常运行设定时间内的有源区母线的平均实际电压有效值。
上述技术方案的有益效果为：通过施加各次谐波时的施加理论值和滤波器中测得的实际有效值的比较，能够准确地获取电路中理论有效值与实际有效值的差异，从而实现精确补偿；并且选用混合交流滤波器正常运行设定时间内相应的平均有效值作为实际有效值，能够避免因电路中交流量突变导致的误差。
进一步地，电流各次谐波的误差的计算方法如下：
ΔICT.0h＝ICT.0h(2)-ICT.0h(1)
其中，ΔICT.0h为电流各次谐波的误差；ICT.0h(1)为向混合交流滤波器施加电流各次谐波时，对应各次谐波施加电流的有效值；ICT.0h(2)为向混合交流滤波器施加电流各次谐波时，混合交流滤波器正常运行设定时间内的有源区或无源区的接地侧的平均实际电流有效值。
上述技术方案的有益效果为：通过施加各次谐波时的施加理论值和滤波器中测得的实际有效值的比较，能够准确地获取电路中理论有效值与实际有效值的差异，从而实现精确补偿；并且选用混合交流滤波器正常运行设定时间内相应的平均有效值作为实际有效值，能够避免因电路中交流量突变导致的误差。
本发明还提供了一种混合交流滤波器失谐的检测***，包括处理器；所述处理器用于执行程序指令，以实现如上述的混合交流滤波器失谐的检测方法。
该混合交流滤波器失谐的检测***能够实现与上述的混合交流滤波器失谐的检测方法相同的有益效果。
附图说明
图1为本发明背景技术中混合交流滤波器电路的分区示意图；
图2为本发明混合交流滤波器失谐的检测方法实施例中的失谐检测逻辑框图；
图3为本发明混合交流滤波器失谐的检测方法实施例中的失谐检测流程框图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明了，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。
混合交流滤波器失谐的检测方法实施例：
本实施例提供了一种混合交流滤波器失谐的检测方法的技术方案，该方法对混合交流滤波器有源区的失谐检测具体如下：
当混合交流滤波器的控制模式为阻抗模式时，获取混合交流滤波器有源区的接地侧的自产零序电流的有效值以及自产零序电流对应的各次谐波的总有效值，若有源区的接地侧的自产零序电流对应的各次谐波的总有效值与自产零序电流的有效值的差异大于第一设定阈值，则判定混合交流滤波器有源区发生失谐；本实施例中，有源区的接地侧的自产零序电流对应的各次谐波的总有效值与自产零序电流的有效值的差异指的是该自产零序电流对应的各次谐波的总有效值与自产零序电流的有效值的比值；在其他实施例中也可以采用差值等方式反映该差异，但是对应差值的设定阈值相比对应比例的设定阈值来说，相对较难整定。
当混合交流滤波器的控制模式为电流模式时，获取混合交流滤波器有源区母线的自产零序电压的有效值以及自产零序电压对应的各次谐波的总有效值，若有源区母线的自产零序电压对应的各次谐波的总有效值与自产零序电压的有效值的差异大于第二设定阈值，则判定混合交流滤波器有源区发生失谐；本实施例中，有源区母线的自产零序电压对应的各次谐波的总有效值与自产零序电压的有效值的差异指的是该自产零序电压对应的各次谐波的总有效值与自产零序电压的有效值的比值；在其他实施例中也可以采用差值等方式反映该差异，但是对应差值的设定阈值相比对应比例的设定阈值来说，相对较难整定。
该方法通过与混合交流滤波器的失谐关系明确的电流及电压判据，对混合交流滤波器的失谐情况进行检测，因此能够保证失谐检测的准确性；并且，经过试验研究发现，当混合交流滤波器的控制模式为电流模式时，若有源区(即图1中Q6与CT3处)发生三相不平衡波动，则混合交流滤波器对应的控制器将会对混合交流滤波器进行调节，使得混合交流滤波器三相一致，此时不存在零序电流，则电流判据无法生效，如果这种情况下发生失谐，则采用电流判据的检测方式则无法及时检测出该失谐情况，导致失谐情况漏报；因此该方法在混合交流滤波器处于不同的控制模式时，相应采用不同的判据进行失谐检测，即在电流模式时采用电压判据，能够避免失谐漏报，保证了失谐检测的可靠性。
具体地，混合交流滤波器中各位置的自产零序电流的有效值计算方式如下：
3ICT.0＝(ICT.A+ICT.B+ICT.C)
其中ICT.A、ICT.B、ICT.C分别为混合交流滤波器中某位置处的A、B、C相实际电流，ICT.0为该位置处对应的自产零序电流。如通过混合交流滤波器有源区的接地侧电流互感器(图1中的CT4)得到混合交流滤波器有源区的接地侧A、B、C相的电流实际运行值ICT4.A、ICT4.B、ICT4.C，计算出混合交流滤波器有源区的接地侧的自产零序电流，即
3ICT4.0＝(ICT4.A+ICT4.B+ICT4.C)
将该有源区的接地侧的自产零序电流ICT4.0经过傅里叶算法计算，即可得到有源区的接地侧的自产零序电流的各次谐波的理论有效值ICT4.0h；其中h为表示谐波次数，且h为大于等于2的正整数。
同理，混合交流滤波器有源区母线的自产零序电压的有效值计算方式如下：
3UPT2.0＝(UPT2.A+UPT2.B+UPT2.C)
其中UPT2.A、UPT2.B、UPT2.C分别为通过混合交流滤波器有源区的母线的电流互感器(图1中的PT2)获取的混合交流滤波器有源区母线的A、B、C相实际电压，UPT2.0为混合交流滤波器有源区母线对应的自产零序电压。将所述UPT2.0经过傅里叶算法计算，即可得到有源区母线的自产零序电压的各次谐波的理论有效值UPT2.0h；其中h为表示谐波次数，且h为大于等于2的正整数。
当混合交流滤波器的控制模式为阻抗模式时，混合交流滤波器有源区的接地侧的自产零序电流对应的各次谐波的总有效值的计算方式如下：
首先，通过专用设备，向混合交流滤波器施加电流各次谐波，并根据如下公式计算混合交流滤波器有源区的接地侧的自产零序电流的各次谐波的实际有效值：
ICT4.0h(new)＝ICT4.0h+ΔICT.0h
其中，h为表示谐波次数，且h为大于等于2的正整数；ICT4.0h(new)为混合交流滤波器有源区的接地侧的自产零序电流的各次谐波的实际有效值；ICT4.0h为根据混合交流滤波器有源区的接地侧的自产零序电流的有效值计算得到的对应自产零序电流的各次谐波的理论有效值；ΔICT.0h为电流各次谐波的误差；
然后将各次谐波的实际有效值进行求和，得到混合交流滤波器有源区的接地侧的自产零序电流对应的各次谐波的总有效值ICT4.0harm。
参照图2，进行检测时，将失谐检测的投退定值设为1，在已经获取了混合交流滤波器有源区的接地侧的自产零序电流ICT4.0和有源区的接地侧的自产零序电流对应的各次谐波的总有效值ICT4.0harm的情况下，判断是否满足条件ICT4.0harm/ICT4.0＞Kset1，满足该条件即判定为混合交流滤波器有源区发生失谐，若在第一设定延时时间(如图2中的t2)内持续满足该条件，则发出阻抗模式下混合交流滤波器有源区失谐告警信息。其中，ICT4.0harm为有源区的接地侧的自产零序电压对应的各次谐波的总有效值，ICT4.0为混合交流滤波器有源区的接地侧的对应的自产零序电压值，Kset1为第一设定阈值。
其中，电流各次谐波的误差的计算方法如下：
ΔICT.0h＝ICT.0h(2)-ICT.0h(1)
其中，ΔICT.0h为电流各次谐波的误差；ICT.0h(1)为向混合交流滤波器施加电流各次谐波时，对应各次谐波施加电流的有效值；ICT.0h(2)为向混合交流滤波器施加电流各次谐波时，混合交流滤波器正常运行设定时间内的有源区或无源区的接地侧(分别对应图1中的CT4、CT2)的平均实际电流有效值；这里的混合交流滤波器正常运行指的是混合交流滤波器运行在正常温度下的情况，该正常温度通常为25℃；在获取设定时间内的有源区母线处的平均实际电压有效值时，所检测的时间窗(即该设定时间)取一天24小时，即将一天24小时内的有源区母线处的实际电压有效值取平均，得到平均实际电压有效值。
需要注意的是，由于混合交流滤波器正常运行时有源区或无源区的接地侧的实际电流有效值其实是相同的(即图1中的CT4和CT2处的电流有效值相同)，二者皆可反映施加的向混合交流滤波器施加电流各次谐波时混合交流滤波器中的电流实际值，即使检测出的数值不同也属于检测时造成的显示误差或电流的正常波动；因此，取有源区或无源区的接地侧的平均实际电流有效值均可进行电流各次谐波的误差的计算，不影响电流各次谐波的误差最终的计算结果。
当混合交流滤波器的控制模式为电流模式时，混合交流滤波器有源区母线的自产零序电压对应的各次谐波的总有效值的计算方式如下：
首先，通过专用设备，向混合交流滤波器施加电压各次谐波，并根据如下公式计算混合交流滤波器有源区母线的自产零序电压的各次谐波的实际有效值：
UPT2.0h(new)＝UPT2.0h+ΔUPT2.0h
其中，h为表示谐波次数，且h为大于等于2的正整数；UPT2.0h(new)为混合交流滤波器有源区母线的自产零序电压的各次谐波的实际有效值；UPT2.0h为根据混合交流滤波器有源区母线的自产零序电压的有效值。通过傅里叶算法计算得到的对应自产零序电压的各次谐波的理论有效值；ΔUPT2.0h为电压各次谐波的误差；
然后将各次谐波的实际有效值进行求和，得到混合交流滤波器有源区母线的自产零序电压对应的各次谐波的总有效值UPT2.0harm。
参照图2，进行检测时，将失谐检测的投退定值设为1，在已经获取了混合交流滤波器有源区母线处对应的自产零序电压UPT2.0和混合交流滤波器有源区母线处的自产零序电压对应的各次谐波的总有效值UPT2.0harm的情况下，判断是否满足条件UPT2.0harm/UPT2.0＞Kset2，满足该条件即判定为混合交流滤波器有源区发生失谐，若第二设定延时时间(如图2中的t3)内持续满足该条件，则发出电流模式下混合交流滤波器有源区失谐告警信息。其中，UPT2.0harm为有源区母线的自产零序电压对应的各次谐波的总有效值，UPT2.0为混合交流滤波器有源区母线处对应的自产零序电压值，Kset2为第二设定阈值。
其中，电压各次谐波的误差的计算方法如下：
ΔUPT2.0h＝UPT2.0h(2)-UPT2.0h(1)
ΔUPT2.0h为电压各次谐波的误差；UPT2.0h(1)为向混合交流滤波器施加电压各次谐波时，对应各次谐波施加电压的有效值；UPT2.0h(2)为向混合交流滤波器施加电压各次谐波时，混合交流滤波器正常运行设定时间内的有源区母线处的平均实际电压有效值；这里的混合交流滤波器正常运行指的是混合交流滤波器运行在正常温度下的情况，该正常温度通常为25℃；在获取设定时间内的有源区母线处的平均实际电压有效值时，所检测的时间窗(即该设定时间)取一天24小时，即将一天24小时内的有源区母线处的实际电压有效值取平均，得到平均实际电压有效值。
混合交流滤波器无源区的失谐检测方式与混合交流滤波器的控制模式无关，且与控制模式为阻抗模式时有源区的失谐检测方式原理相同，具体如下：
获取混合交流滤波器无源区的接地侧的自产零序电流的有效值以及自产零序电流对应的各次谐波的总有效值，若无源区的接地侧的自产零序电流对应的各次谐波的总有效值与自产零序电流的有效值的差异大于第三设定阈值，则判定混合交流滤波器无源区发生失谐；本实施例中，无源区的接地侧的自产零序电流对应的各次谐波的总有效值与自产零序电流的有效值的差异指的是该自产零序电流对应的各次谐波的总有效值与自产零序电流的有效值的比值；在其他实施例中也可以采用差值等方式反映该差异，但是对应差值的设定阈值相比对应比例的设定阈值来说，相对较难整定。
具体地，通过混合交流滤波器无源区的接地侧电流互感器(图1中的CT2)得到混合交流滤波器无源区的接地侧A、B、C相的电流实际运行值，计算出混合交流滤波器无源区的接地侧的自产零序电流，即
3ICT2.0＝(ICT2.A+ICT2.B+ICT2.C)
将ICT2.0经过傅里叶算法计算，即可得到无源区的接地侧的自产零序电流的各次谐波的理论有效值ICT2.0h；其中h为表示谐波次数，且h为大于等于2的正整数。
混合交流滤波器无源区的接地侧的自产零序电流对应的各次谐波的总有效值的计算方式如下：
首先，通过专用设备，向混合交流滤波器施加电流各次谐波，并根据如下公式计算混合交流滤波器无源区的接地侧的自产零序电流的各次谐波的实际有效值：
ICT2.0h(new)＝ICT2.0h+ΔICT.0h
其中，h为表示谐波次数，且h为大于等于2的正整数；ICT2.0h(new)为混合交流滤波器无源区的接地侧的自产零序电流的各次谐波的实际有效值；ICT2.0h为根据混合交流滤波器无源区的接地侧的自产零序电流的有效值计算得到的对应自产零序电流的各次谐波的理论有效值；ΔICT.0h为电流各次谐波的误差，此处的ΔICT.0h与上述计算混合交流滤波器有源区的接地侧的自产零序电流的各次谐波的实际有效值时所使用的电流各次谐波的误差为同一参数，计算方式及结果均相同，此处不再赘述。
然后将各次谐波的实际有效值进行求和，得到混合交流滤波器无源区的接地侧的自产零序电流对应的各次谐波的总有效值ICT2.0harm。
参照图2，进行检测时，将失谐检测的投退定值设为1，在已经获取了混合交流滤波器无源区的接地侧的自产零序电流ICT2.0和无源区的接地侧的自产零序电流对应的各次谐波的总有效值ICT2.0harm的情况下，判断是否满足条件ICT2.0harm/ICT2.0＞Kset3，满足该条件即判定为混合交流滤波器无源区发生失谐，若第三设定延时时间(如图2中的t1)内持续满足该条件，则发出混合交流滤波器无源区失谐告警信息。其中，ICT2.0harm为无源区的接地侧的自产零序电压对应的各次谐波的总有效值，ICT2.0为混合交流滤波器无源区的接地侧的对应的自产零序电压值，Kset3为第三设定阈值。
本实施例的上述检测方式中，谐波次数h的最大值通常取为50，即在检测时采用自产零序电流对应的2到50次谐波的总有效值作为计算判据所使用的参数。
本实施例中，由于对电流和电压的检测可以做到精确度较高，因此判定发生失谐的门槛值，即第一、第二和第三设定阈值可以设置得相对较低而不至于发生误判情况，则本实施例的第一、第二和第三设定阈值设定为0.02-0.03，该设置能够保证失谐检测足够灵敏，由此可以尽量消除进行失谐检测时的检测盲区。参照图3，本实施例在进行失谐检测时先进行无源区失谐判断，再根据混合交流滤波器的控制模式，相应地进行阻抗模式或电流模式下的有源区失谐判断；在其他实施例中，无源区和有源区的失谐判断可以同步进行，也可以先根据混合交流滤波器的控制模式，相应地进行阻抗模式或电流模式下有源区失谐判断，再进行无源区失谐判断。
混合交流滤波器失谐的检测***实施例：
本实施例提供了一种混合交流滤波器失谐的检测***的技术方案，该检测***包括处理器；在其他实施例中，该检测***还可以包含采集器，用于采集进行失谐检测所需的如混合交流滤波器无源区的接地侧电流互感器(图1中的CT2)处电流、有源区的接地侧电流互感器(图1中的CT4)处电流和有源区母线处电流互感器(图1中的PT2)处电压等交流量，用于进行判据参数的计算。本实施例中，处理器用于执行程序指令，以实现如上述的混合交流滤波器失谐的检测方法实施例中的失谐检测方法；由于该检测***的具体运行过程及原理已经在上述混合交流滤波器失谐的检测方法实施例中进行了详细的说明，此处不再赘述。
本发明具有以下特点：
1)通过与混合交流滤波器的失谐关系明确的交流量判据，对混合交流滤波器的失谐情况进行检测，因此能够保证失谐检测的准确性。
2)经过试验研究发现了当混合交流滤波器的控制模式为电流模式时，若有源区发生三相不平衡波动，则混合交流滤波器对应的控制器将会调节使得混合交流滤波器三相一致，不存在零序电流导致电流判据无法生效的特性，因此本发明在混合交流滤波器处于不同的控制模式时，相应采用不同的判据进行失谐检测，即在电流模式时采用电压判据，能够避免失谐漏报，保证了失谐检测的可靠性。
3)由于采用电流和电压作为判据，对电流和电压可以做到精确度较高的检测，因此判定发生失谐的门槛值设置得相对较低而不至于发生误判情况，同时能够保证失谐检测足够灵敏，由此可以尽量消除进行失谐检测时的检测盲区。
应当理解的是，本发明的上述具体实施方式仅仅用于示例性说明或解释本发明的原理，而不构成对本发明的限制。因此，在不偏离本发明的精神和范围的情况下所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。此外，本发明所附权利要求旨在涵盖落入所附权利要求范围和边界、或者这种范围和边界的等同形式内的全部变化和修改例。

Claims (10)

1.一种混合交流滤波器失谐的检测方法，其特征在于，对混合交流滤波器有源区的失谐检测具体如下：
当混合交流滤波器的控制模式为阻抗模式时，获取混合交流滤波器有源区的接地侧的自产零序电流的有效值以及所述自产零序电流对应的各次谐波的总有效值，若有源区的接地侧的自产零序电流对应的各次谐波的总有效值与自产零序电流的有效值的差异大于第一设定阈值，则判定混合交流滤波器有源区发生失谐；
当混合交流滤波器的控制模式为电流模式时，获取混合交流滤波器有源区母线的自产零序电压的有效值以及所述自产零序电压对应的各次谐波的总有效值，若有源区母线的自产零序电压对应的各次谐波的总有效值与自产零序电压的有效值的差异大于第二设定阈值，则判定混合交流滤波器有源区发生失谐。
2.根据权利要求1所述的混合交流滤波器失谐的检测方法，其特征在于，对混合交流滤波器无源区的失谐检测具体如下：
获取混合交流滤波器无源区的接地侧的自产零序电流的有效值以及所述自产零序电流对应的各次谐波的总有效值，若无源区的接地侧的自产零序电流对应的各次谐波的总有效值与自产零序电流的有效值的差异大于第三设定阈值，则判定混合交流滤波器无源区发生失谐。
3.根据权利要求1或2所述的混合交流滤波器失谐的检测方法，其特征在于，混合交流滤波器中各位置的自产零序电流的有效值计算方式如下：
3ICT.0＝(ICT.A+ICT.B+ICT.C)
其中ICT.A、ICT.B、ICT.C分别为混合交流滤波器中某位置处的A、B、C相实际电流，ICT.0为该位置处对应的自产零序电流。
4.根据权利要求1所述的混合交流滤波器失谐的检测方法，其特征在于，混合交流滤波器有源区母线的自产零序电压的有效值计算方式如下：
3UPT2.0＝(UPT2.A+UPT2.B+UPT2.C)
其中UPT2.A、UPT2.B、UPT2.C分别为混合交流滤波器有源区母线的A、B、C相实际电压，UPT2.0为混合交流滤波器有源区母线的自产零序电压。
5.根据权利要求1所述的混合交流滤波器失谐的检测方法，其特征在于，当混合交流滤波器的控制模式为阻抗模式时，混合交流滤波器有源区的接地侧的自产零序电流对应的各次谐波的总有效值的计算方式如下：
通过如下公式计算混合交流滤波器有源区的接地侧的自产零序电流的各次谐波的实际有效值：
ICT4.0h(new)＝ICT4.0h+ΔICT.0h
其中，h为表示谐波次数，且h为大于等于2的正整数；ICT4.0h(new)为混合交流滤波器有源区的接地侧的自产零序电流的各次谐波的实际有效值；ICT4.0h为根据混合交流滤波器有源区的接地侧的自产零序电流的有效值计算得到的对应所述自产零序电流的各次谐波的理论有效值；ΔICT.0h为电流各次谐波的误差；
将所述各次谐波的实际有效值进行求和，得到混合交流滤波器有源区的接地侧的自产零序电流对应的各次谐波的总有效值；
当混合交流滤波器的控制模式为电流模式时，混合交流滤波器有源区母线的自产零序电压对应的各次谐波的总有效值的计算方式如下：
通过如下公式计算混合交流滤波器有源区母线的自产零序电流的各次谐波的实际有效值：
UPT2.0h(new)＝UPT2.0h+ΔUPT2.0h
其中，h为表示谐波次数，且h为大于等于2的正整数；UPT2.0h(new)为混合交流滤波器有源区母线的自产零序电流的各次谐波的实际有效值；UPT2.0h为根据混合交流滤波器有源区母线的自产零序电流的有效值计算得到的对应所述自产零序电压的各次谐波的理论有效值；ΔUPT2.0h为电压各次谐波的误差；
将所述各次谐波的实际有效值进行求和，得到混合交流滤波器有源区母线的自产零序电压对应的各次谐波的总有效值。
6.根据权利要求2所述的混合交流滤波器失谐的检测方法，其特征在于，所述有源区的接地侧的自产零序电流对应的各次谐波的总有效值与自产零序电流的有效值的差异指的是该自产零序电流对应的各次谐波的总有效值与自产零序电流的有效值的比值；
所述有源区母线的自产零序电压对应的各次谐波的总有效值与自产零序电压的有效值的差异指的是该自产零序电压对应的各次谐波的总有效值与自产零序电压的有效值的比值；
所述无源区的接地侧的自产零序电流对应的各次谐波的总有效值与自产零序电流的有效值的差异指的是该自产零序电流对应的各次谐波的总有效值与自产零序电流的有效值的比值。
7.根据权利要求2所述的混合交流滤波器失谐的检测方法，其特征在于，混合交流滤波器无源区的接地侧的自产零序电流对应的各次谐波的总有效值的计算方式如下：
通过如下公式计算混合交流滤波器无源区的接地侧的自产零序电流的各次谐波的实际有效值：
ICT2.0h(new)＝ICT2.0h+ΔICT.0h
其中，h为表示谐波次数，且h为大于等于2的正整数；ICT2.0h(new)为混合交流滤波器无源区的接地侧的自产零序电流的各次谐波的实际有效值；ICT2.0h为根据混合交流滤波器无源区的接地侧的自产零序电流的有效值计算得到的对应所述自产零序电流的各次谐波的理论有效值；ΔICT.0h为电流各次谐波的误差；
将所述各次谐波的实际有效值进行求和，得到混合交流滤波器无源区的接地侧的自产零序电流对应的各次谐波的总有效值。
8.根据权利要求5所述的混合交流滤波器失谐的检测方法，其特征在于，电压各次谐波的误差的计算方法如下：
ΔUPT2.0h＝UPT2.0h(2)-UPT2.0h(1)
其中，ΔUPT2.0h为电压各次谐波的误差；UPT2.0h(1)为向混合交流滤波器施加电压各次谐波时，对应各次谐波施加电压的有效值；UPT2.0h(2)为向混合交流滤波器施加电压各次谐波时，混合交流滤波器正常运行设定时间内的有源区母线的平均实际电压有效值。
9.根据权利要求5或7所述的混合交流滤波器失谐的检测方法，其特征在于，电流各次谐波的误差的计算方法如下：
ΔICT.0h＝ICT.0h(2)-ICT.0h(1)
其中，ΔICT.0h为电流各次谐波的误差；ICT.0h(1)为向混合交流滤波器施加电流各次谐波时，对应各次谐波施加电流的有效值；ICT.0h(2)为向混合交流滤波器施加电流各次谐波时，混合交流滤波器正常运行设定时间内的有源区或无源区的接地侧的平均实际电流有效值。
10.一种混合交流滤波器失谐的检测***，其特征在于，包括处理器；所述处理器用于执行程序指令，以实现如权利要求1-9任一项所述的混合交流滤波器失谐的检测方法。
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