科创中国

行业领域

新材料技术,金属材料

需求背景

主流型无功补偿装置都具备智能监控系统，可实时监测无功补偿电容器输出电流、工作电压、装置温度等，少数高端型的监控系统可介入电容器投入与切除的控制回路中，通过判断电容器运行参数是否异常，及时切除及保护电容器。但是通过采集电容器的输出电流、工作电压、温度等参数，用作电容器安全性判断依据是片面的，传统的电容器监控系统无法真正有效地保护电容器、无功补偿装置；对于用户而言，不能清晰直观地反应电容器性能损耗情况，不定时的投运使电容器难以确保尚在出厂承诺保质期内。目前在使用场合中，大部分用户盲目更换性能良好的电容器导致资源浪费，或在不知情下持续使用损耗过甚、质保过期的电容器，可能危及电力系统的运行。

需解决的主要技术难题

本项目针对日新电机现有电容器产品，根据日新公司提供的参数计算公式、结合设备选型的人工经验，开发一款电容器在线选型系统（包含参数计算功能），以供客户在线选型，相应功能如下：

1.具有图形化显示界面

2.具有简洁的输入框与输出结果

3.在线网页式计算功能

4.具有用户登记并且计入登录和使用历史功能

期望实现的主要技术目标

1.对电容器的工作信息进行多次采样，并计算n次分量的电容器工作情况，所述电容器工作情况至少包括模值、相位、有效值；

2.以n次分量中，各次分量模值电压的最大值作为系统基波，并提取与其对应的电流、频率，计算电容实际对应容值；

3.将所得容值与电容器标称额定容值比对，若超出误差范围，则发送电容器故障告警。容值计算公式为：C＝I基波/(2π*F基波*U基波)

4.对电容器的工作信息进行多次采样，通过快速傅里叶交换运算，计算n次分量的模值、相位、有效值。

5.采集电容器的工作电压U、环境温度T、工作实际时长t；

6.：获得特定条件下的预期寿命值；

7.在电容器正常工作条件下的预期时长上扣除电容器已损耗寿命值，获得电容器剩余寿命值，若剩余寿命低于电容器规定值，则发出电容器故障告警及保护机制。

需求解析

解析单位：江苏省无锡市 解析时间：2023-10-19

孙爱华

无锡市人工智能学会

副会长

综合评价

相较于现有技术，本实用新型一种采用GPIB协议的电容器参数自动测试系统基于GPIB总线协议，包括计算机、LCR测试仪和分拣控制单元。采用GPIB总线协议进行数据传输控制，具有较好的数据传输能力，从而本实用新型具有较好的实时性。另外，通过计算机控制LCR测试仪对电容器进行自动测试，大大提高了电容器测试的自动化程度，使测试人员从繁重的测试任务中解脱出来，不但提高了测量精度，而且具有数据处理能力，并能计算机上可以实现用软件来取代硬件甚至完成硬件无法完成的功能。

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