本公開總體上涉及電子系統(tǒng)和方法，并且在特定實施例中涉及電容器健康診斷系統(tǒng)和方法。

背景技術：

1、柔性交流輸電系統(tǒng)(facts)可被理解為包括用于電能的交流(ac)輸電的設備的系統(tǒng)。通常，facts包括靜態(tài)伏安無功(var)補償器(svc)或靜態(tài)同步補償器(statcom)(也稱為靜態(tài)同步調相器(statcon))以將無功功率提供給網絡，例如以便調節(jié)電壓、功率因數(shù)、諧波并且/或者穩(wěn)定網絡。

2、圖1示出了示例性svc?100(例如，用于三相系統(tǒng))的示意圖。svc?100包括晶閘管投切電容器(tsc)電路102、晶閘管控制電抗器(tcr)電路104和ac濾波器106。ac濾波器106包括電容器或電容器組116。tsc電路102包括電容器或電容器組118。

3、如圖所示，tsc電路102以已知的方式與其他相進行三角形連接。tcr電路104也以已知的方式與其他相進行三角形連接。ac濾波器106可利用y型連接件來實施。

4、如圖1中所示，變壓器103可用于將電壓從ac電網101的電壓降壓到較低的電壓。例如，電壓v電網可介于1kv與800kv之間(諸如，230kv)，并且電壓v線路可等于或低于21.4kv。

5、tcr電路104和svc電路102可用于通過對晶閘管閥108、110、112和114的受控切換來連續(xù)調整遞送到ac電網101的無功功率。在tcr電路104中的這種切換期間，可生成不期望的電流諧波。例如，對tcr電路104中的晶閘管閥的切換可消耗非正弦電流，這可能引起facts站中的諧波失真。一般來說，較低的諧波(例如，3次諧波)可通過tcr電路104的三角形連接而被捕獲。然而，高次諧波仍可能出現(xiàn)，并且可注入到ac電網101中。此類諧波可能對ac電網101有害。ac濾波器106可用于防止諧波注入到ac電網101中，例如由tcr電路104生成的諧波。

6、盡管圖1中示出了單個ac濾波器106，但是可使用針對要抑制的各次諧波的ac濾波器106。例如，如果期望抑制基頻(例如，50hz或60hz)的5次、7次和13次諧波，則可將分別調諧到5次、7次和13次諧波的3個ac濾波器106并聯(lián)聯(lián)接到v線路節(jié)點。

7、圖2示出了示例性statcom?200(例如，用于三相系統(tǒng))的示意圖。statcom?200包括電壓源換流器(vsc)204和ac濾波器202。ac濾波器202包括電容器或電容器組206。

8、vsc?204可利用脈寬調制(pwm)(例如，利用毫秒切換)來操作，例如以調整遞送到ac電網101的無功功率。vsc?204可生成諧波失真(例如，類似于tsc?102)。例如，盡管根據設計基于相移pwm的vsc?204可消除電壓中高達2·fcr·n次諧波(其中fcr表示pwm的載波頻率，且n表示每相中的單元(cell)總數(shù))，但高頻諧波仍可能出現(xiàn)在電壓v線路中。由于ac電流中的諧波所致的電壓v線路失真可能引起電力系統(tǒng)中的不良影響(例如，同步/感應電機失效、較高的電力損失、或ac設備中的過熱)。ac濾波器202可用于減小由對vsc?204的pwm切換所生成的基頻(例如，50hz或60hz)諧波(例如，通過提供更好的功率因數(shù))、和/或作為固定并聯(lián)電容器提供無功功率。

9、圖3示出了示例性高壓直流(hvdc)輸電系統(tǒng)300(也稱為電力高速公路或電氣高速公路)的示意圖。hvdc系統(tǒng)300包括hvdc換流器301、諧波濾波器302和304、以及高通ac濾波器306。ac濾波器302包括電容器或電容器組308。ac濾波器304包括電容器或電容器組310。ac濾波器306包括電容器或電容器組312。在hvdc換流器301發(fā)電期間，可生成諧波，可通過ac濾波器302、304和306減小這些諧波以防止將此類諧波注入到ac電網101中。ac濾波器302可設計成抑制基頻(例如，50hz或60hz)的11次諧波。ac濾波器304可設計成抑制基頻(例如，50hz或60hz)的13次諧波。高通ac濾波器306可具有基頻的24次到更高次的轉角頻率。

10、系統(tǒng)100、200和300是示例性的，并且ac濾波器106、202、302、304和/或306要抑制的目標諧波可能不同(例如，取決于系統(tǒng)的設計)。

11、如圖1-3中所示，facts中的電容器或電容器組116、206、308、310和312可有助于濾除不想要的諧波并限制進入ac電網101的諧波以及補償ac系統(tǒng)中的電壓暫降/驟降。

12、電容器可隨時間而失效或退化。例如，工藝變化可能引起電容器在不同時間/以不同速率退化或失效。電容器制造商通常提供電容器失效模型，這些電容器失效模型通常具有大的方差并展示低的置信水平。環(huán)境因素也可能影響電容器的壽命。例如，當電容器暴露于超出電容器的額定條件(諸如，超出操作電壓/溫度/頻率)的條件時，電容器可能比預期更快地退化或失效。

13、電容器的失效或退化可能影響ac濾波器106、202、302、304和306以及tsc電路102的操作。例如，隨著電容器或電容器組116、206、308、310和312的電容發(fā)生變化，ac濾波器106、202、302、304和306對所期望頻率進行濾波的能力可能退化。作為另一個示例，在電容式h橋(諸如，圖1中針對tsc電路102所示)中，電容器失效或退化(例如，電容的偏移(shift))可能引起h橋中的不平衡。

14、為了確保ac濾波器106、202、302、304和306、tsc電路102的正確操作，可通過使相關聯(lián)的電路離線并對這些電容器執(zhí)行電容測試來監(jiān)測電容器或電容器組116、118、206、308、310和312。

技術實現(xiàn)思路

1、根據實施例，一種電子電路包括：一個或多個輸入端子，其被配置成接收測量數(shù)據；以及控制器，其被配置成：基于流過聯(lián)接到線路節(jié)點的第一電路的第一電流來確定第一諧波電流，其中測量數(shù)據包括指示第一電流的第一電流數(shù)據；基于流過聯(lián)接到線路節(jié)點的ac濾波器的濾波器電流來確定濾波器諧波電流，其中測量數(shù)據包括指示濾波器電流的濾波器電流數(shù)據；以及基于第一諧波電流和濾波器諧波電流來生成指示第一電容器或電容器組的失效、退化或故障的第一標志，其中ac濾波器包括該第一電容器或電容器組。

2、根據實施例，一種方法包括：基于流過聯(lián)接到線路節(jié)點的第一電路的第一電流來確定第一諧波電流；基于流過聯(lián)接到線路節(jié)點的ac濾波器的濾波器電流來確定濾波器諧波電流；以及基于第一諧波電流和濾波器諧波電流來生成指示第一電容器或電容器組的失效、退化或故障的第一標志，其中ac濾波器包括該第一電容器或電容器組。

3、根據實施例，一種裝置包括：一個或多個輸入端子，其被配置成接收測量數(shù)據；以及控制器，其被配置成：基于測量數(shù)據來確定聯(lián)接到線路節(jié)點的ac濾波器的第一電容器或電容器組的m個電容值，其中m是大于1的正整數(shù)；使m個所確定的電容值中的每一個與k個集群中的一個集群相關聯(lián)，其中k是大于1且小于m的正整數(shù)；從k個集群中確定主導集群；基于主導集群的電容值來確定第一電容；將第一電容與參考電容進行比較；以及當?shù)谝浑娙菖c參考電容相差超過預定公差時，生成第一標志，其中該第一標志指示第一電容器或電容器組的失效、退化或故障。