專利名稱：可在線監(jiān)測(cè)的智能高壓無(wú)功補(bǔ)償裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
可在線監(jiān)測(cè)的智能高壓無(wú)功補(bǔ)償裝置技術(shù)領(lǐng)域[0001]本實(shí)用新型涉及一種電力系統(tǒng)裝置，尤其涉及一種可在線監(jiān)測(cè)的智能高壓無(wú)功補(bǔ)丨石術(shù)C且O背景技術(shù)[0002]由于社會(huì)的發(fā)展對(duì)電力需求的持續(xù)增加，電力用戶對(duì)電力企業(yè)提出了更高的要 求，一方面要保證電網(wǎng)本身的安全性和可靠性，并盡可能降低無(wú)功損耗，提高電網(wǎng)運(yùn)行經(jīng)濟(jì) 性；另一方面，滿足用戶對(duì)電能高質(zhì)量的要求。這種矛盾的存在必然要求引入新的技術(shù)以改 善電能質(zhì)量，提高電網(wǎng)本身的智能化水平。電力系統(tǒng)無(wú)功優(yōu)化是保證系統(tǒng)安全性、穩(wěn)定性、 經(jīng)濟(jì)性、降低網(wǎng)絡(luò)有功損耗、提高電能質(zhì)量的重要措施。[0003]但是10/6kV電力系統(tǒng)中采用的現(xiàn)有高壓無(wú)功補(bǔ)償裝置存在的主要問(wèn)題[0004](I)現(xiàn)有保護(hù)裝置缺少對(duì)電容器運(yùn)行狀態(tài)的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，以及缺乏對(duì)電容器組的投 切過(guò)程和故障跳閘過(guò)程的錄波功能，以致對(duì)電容器裝置運(yùn)行狀態(tài)分析，尤其是對(duì)電容器裝 置發(fā)生事故原因分析研究缺少基礎(chǔ)依據(jù)。[0005](2)不能達(dá)到全局最優(yōu)目前的自動(dòng)補(bǔ)償方式均針對(duì)采樣點(diǎn)數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算，因?yàn)?控制器之間缺乏交流，采用的算法落后，控制器不能綜合全網(wǎng)運(yùn)行情況是無(wú)功潮流的分布 趨于最合理，經(jīng)濟(jì)效益達(dá)到最佳，存在無(wú)功向配電網(wǎng)倒送現(xiàn)象，同時(shí)也不能實(shí)現(xiàn)對(duì)電網(wǎng)的遙 測(cè)，不適于現(xiàn)代化電網(wǎng)的發(fā)展趨勢(shì)。[0006](3)控制器的抗干擾能力差因?yàn)榭刂破鞯墓ぷ鳝h(huán)境存在大電流、較強(qiáng)磁場(chǎng)等，經(jīng) 常出現(xiàn)誤動(dòng)作或死機(jī)現(xiàn)象，不適合(或不能夠)在有諧波的系統(tǒng)中工作，控制器的功能比較 簡(jiǎn)單，不能滿足先進(jìn)(需要多種保護(hù)功能)的補(bǔ)償系統(tǒng)的控制要求。[0007](4)成套裝置的制作一般采用分離元、器件，柜體內(nèi)部結(jié)構(gòu)復(fù)雜，組裝工藝難度大。[0008](5)由于元器件分別在不同的生產(chǎn)廠家購(gòu)買，而元器件質(zhì)量水平參差不齊，各種元 器件之間的參數(shù)配合(匹配)不準(zhǔn)確或不合理，造成補(bǔ)償設(shè)備運(yùn)行不可靠，故障率高。實(shí)用新型內(nèi)容[0009]針對(duì)現(xiàn)有高壓無(wú)功補(bǔ)償裝置的缺陷，本實(shí)用新型采用無(wú)線通訊實(shí)現(xiàn)了對(duì)分布全國(guó) 各地的裝置進(jìn)行在線監(jiān)測(cè)的目的，能在線實(shí)時(shí)獲得各裝置的狀態(tài)數(shù)據(jù)，為電力系統(tǒng)的故障 分析提供可靠的依據(jù)。[0010]本實(shí)用新型的技術(shù)方案為一種可在線監(jiān)測(cè)的智能高壓無(wú)功補(bǔ)償裝置，包括后臺(tái) 服務(wù)器、至少一個(gè)電力綜合測(cè)控儀和無(wú)線通訊單元，后臺(tái)服務(wù)器與電力綜合測(cè)控儀通過(guò)無(wú) 線通訊單元連接，電力綜合測(cè)控儀通過(guò)無(wú)線通訊單元將電網(wǎng)測(cè)量數(shù)據(jù)傳輸給后臺(tái)服務(wù)器， 后臺(tái)服務(wù)器將控制命令通過(guò)無(wú)線通訊單元發(fā)送給電力綜合測(cè)控儀。[0011]所述后臺(tái)服務(wù)器包括數(shù)據(jù)處理單元、數(shù)據(jù)管理單元、報(bào)表生成及管理單元和數(shù)據(jù) 文件管理及回放單元，數(shù)據(jù)處理單元處理測(cè)量數(shù)據(jù)；數(shù)據(jù)管理單元將測(cè)量數(shù)據(jù)保存到數(shù)據(jù) 庫(kù)中并對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)中的數(shù)據(jù)進(jìn)行操作；報(bào)表生成及管理單元將測(cè)量數(shù)據(jù)的處理結(jié)果生成報(bào)表；數(shù)據(jù)文件管理及回放單元將測(cè)量數(shù)據(jù)的處理結(jié)果生成電力系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)文件。[0012]所述電力綜合測(cè)控儀包括DSP芯片、數(shù)據(jù)采集模塊和繼電器模塊，數(shù)據(jù)采集模塊采集電網(wǎng)信息數(shù)據(jù)，DSP芯片對(duì)采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理并控制繼電器模塊的輸出。電網(wǎng)信息數(shù)據(jù)包括電壓和電流數(shù)據(jù)。[0013]DSP芯片獲得電壓和電流數(shù)據(jù)后計(jì)算功率參數(shù)，比如有功功率、無(wú)功功率和功率因數(shù)等，根據(jù)改進(jìn)九區(qū)邏輯圖控制繼電器的輸出，通過(guò)繼電器輸出就可以控制電容器的投切， 從而實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)無(wú)功補(bǔ)償。電力綜合測(cè)控儀既能單獨(dú)完成電力參數(shù)測(cè)量與地區(qū)局部網(wǎng)絡(luò)控制任務(wù)，又能作為一個(gè)有著交互功能的RTU工作于一個(gè)大型網(wǎng)絡(luò)內(nèi)，實(shí)現(xiàn)區(qū)域電網(wǎng)內(nèi)的潮流主要是無(wú)功潮流的優(yōu)化。[0014]所述信息采集模塊包括測(cè)量芯片，測(cè)量芯片測(cè)量電網(wǎng)數(shù)據(jù)。[0015]所述測(cè)量芯片包括一增益放大器，兩個(gè)Λ - Σ模數(shù)轉(zhuǎn)換器和功率計(jì)算模塊，增益放大器通過(guò)寄存器方式獲得被測(cè)量的電網(wǎng)信息數(shù)據(jù)，并將電網(wǎng)信息數(shù)據(jù)傳輸給Λ- Σ模數(shù)轉(zhuǎn)換器進(jìn)行摸數(shù)轉(zhuǎn)換后，再將數(shù)據(jù)傳輸?shù)焦β视?jì)算模塊進(jìn)行計(jì)算處理。[0016]所述無(wú)線通訊單元為GPRS通訊單元。[0017]配電網(wǎng)無(wú)功優(yōu)化系統(tǒng)通過(guò)獨(dú)立的無(wú)功補(bǔ)償裝置監(jiān)控系統(tǒng)采集全網(wǎng)各節(jié)點(diǎn)運(yùn)行電壓、無(wú)功功率有功功率等在線數(shù)據(jù)，并依據(jù)全網(wǎng)歷史資料，以配電網(wǎng)區(qū)域電能損耗最少、設(shè)備動(dòng)作次數(shù)最少為約束條件，運(yùn)行優(yōu)化算法，形成相應(yīng)控制策略，對(duì)無(wú)功補(bǔ)償設(shè)備進(jìn)行控制，從而實(shí)現(xiàn)地區(qū)電網(wǎng)電壓無(wú)功優(yōu)化運(yùn)行。[0018]將GPRS無(wú)線通訊技術(shù)應(yīng)用到配電線路電壓無(wú)功優(yōu)化補(bǔ)償系統(tǒng)中，實(shí)時(shí)監(jiān)控用戶設(shè)備使用狀態(tài)及系統(tǒng)參數(shù)向用戶提供遠(yuǎn)程服務(wù)，達(dá)到供、用雙方互贏效果。無(wú)線通訊可實(shí)現(xiàn)與設(shè)備的定時(shí)召喚各種電力參數(shù)，修改控制參數(shù)，遠(yuǎn)程操控電容組的投切，滿足供電企業(yè)改善 用電線路電壓質(zhì)量，提高功率因數(shù)、降低線損，提高效益的需求。[0019]無(wú)功補(bǔ)償裝置采用積木式結(jié)構(gòu)，使整套裝置組裝模塊化、標(biāo)準(zhǔn)化和規(guī)范化，各柜體之間通過(guò)母線系統(tǒng)任意，便于用戶容量的擴(kuò)充和檢修維護(hù)，在最大程度上“用規(guī)范的產(chǎn)品解決不規(guī)范的系統(tǒng)”。[0020]解決好配電網(wǎng)絡(luò)無(wú)功補(bǔ)償?shù)膯?wèn)題，有效避免大量無(wú)功的遠(yuǎn)距離傳輸，降低線損，增加電量，提高電網(wǎng)企業(yè)的經(jīng)營(yíng)效益。[0021]能夠有效地維持系統(tǒng)電壓水平，增強(qiáng)系統(tǒng)的電壓穩(wěn)定性，提高電網(wǎng)企業(yè)的服務(wù)水平。[0022]具有“四遙”功能。[0023]利用無(wú)線通訊系統(tǒng)，實(shí)時(shí)監(jiān)控用戶設(shè)備使用狀態(tài)及系統(tǒng)參數(shù)，向用戶提供遠(yuǎn)程服務(wù)。[0024]選用體積小、壽命長(zhǎng)、分?jǐn)嗄芰?qiáng)的CEMCS型永磁式電容器專用投切開(kāi)關(guān)。[0025]整套裝置一次器件安裝位置固定，一次連接銅排都是標(biāo)準(zhǔn)尺寸；控制線采用裝用的插接件連接，這樣可以提前預(yù)生產(chǎn)，大大減少了供期，組裝維護(hù)方便。[0026]本實(shí)用新型的有益效果[0027]1、將無(wú)線通訊技術(shù)應(yīng)用到10/6KV配電線路電壓無(wú)功優(yōu)化補(bǔ)償系統(tǒng)中，實(shí)現(xiàn)對(duì)分布全國(guó)各地設(shè)備的實(shí)時(shí)監(jiān)控和數(shù)據(jù)采集，是電力系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)智能化的先進(jìn)產(chǎn)品。利用通訊功能借助后臺(tái)數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)可以獲得前面板所不能顯示的許多信息，如波形采集、事件記錄、極值記錄等數(shù)據(jù)。同時(shí)能夠在需要進(jìn)行故障分析的時(shí)候調(diào)出故障前后的錄波數(shù)據(jù)，[0028]2、本系統(tǒng)將無(wú)功潮流分析應(yīng)用到10/6KV配電線路電壓無(wú)功優(yōu)化補(bǔ)償系統(tǒng)中，徹 底解決了現(xiàn)有補(bǔ)償裝置頻繁投切電容和向上倒送無(wú)功的頑疾，使得無(wú)功電流能夠在系統(tǒng)中 就地補(bǔ)償，保證了無(wú)功潮流的最優(yōu)化。[0029]3、采用系統(tǒng)主站管理，首次實(shí)現(xiàn)通過(guò)遠(yuǎn)程無(wú)線網(wǎng)絡(luò)遠(yuǎn)程控制補(bǔ)償電容器組的投 切，分段補(bǔ)償線路的電壓降，改善了線路末段的電壓質(zhì)量，解決了長(zhǎng)期以來(lái)讓供電部門頭疼 的線路首段電壓太高，而末段電壓又太低的矛盾。[0030]4、本裝置的微機(jī)測(cè)控單元，不僅集電網(wǎng)信息采集、數(shù)據(jù)通訊、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、補(bǔ)償控制 于一體，還特別增加了完善的電容器保護(hù)功能，保證了補(bǔ)償系統(tǒng)的安全、可靠、長(zhǎng)期穩(wěn)定運(yùn) 行。[0031]5、裝置為積木式結(jié)構(gòu)，是整套裝置組裝模塊化、標(biāo)準(zhǔn)化和規(guī)范化，各柜之間通過(guò)母 線系統(tǒng)任意，便于容量的擴(kuò)充和檢修維護(hù)?？筛鶕?jù)用戶補(bǔ)償容量及補(bǔ)償精度的需要選擇若 干標(biāo)準(zhǔn)容量的投切柜。


[0032]圖1是本實(shí)用新型的高壓無(wú)功補(bǔ)償裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；[0033]圖2是后臺(tái)服務(wù)器結(jié)構(gòu)圖；[0034]圖3是后臺(tái)服務(wù)器對(duì)數(shù)據(jù)的操作方法流程圖；[0035]圖4是本實(shí)用新型系統(tǒng)軟件界面示意圖；[0036]圖5是高壓無(wú)功補(bǔ)償裝置中的電力綜合測(cè)控儀結(jié)構(gòu)示意圖[0037]圖6是改進(jìn)的電容器投切九區(qū)邏輯圖[0038]圖7是數(shù)據(jù)無(wú)線通訊收發(fā)示意圖；[0039]圖8是電力綜合測(cè)控儀的數(shù)據(jù)處理流程圖；具體實(shí)施方式
[0040]
以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行詳細(xì)描述。[0041]一種可在線監(jiān)測(cè)的智能高壓無(wú)功補(bǔ)償裝置，包括后臺(tái)服務(wù)器、至少一個(gè)電力綜合 測(cè)控儀和無(wú)線通訊單元，后臺(tái)服務(wù)器元與電力綜合測(cè)控儀通過(guò)無(wú)線通訊單元連接，后臺(tái)服 務(wù)器獲取電力綜合測(cè)控儀傳輸?shù)臏y(cè)量數(shù)據(jù)。[0042]具體系統(tǒng)的組成可見(jiàn)圖1。[0043]1.后臺(tái)服務(wù)器設(shè)計(jì)[0044]后臺(tái)服務(wù)器的工作是管理系統(tǒng)的核心，主要負(fù)責(zé)采集實(shí)時(shí)信息，整體上對(duì)無(wú)功補(bǔ) 償裝置配進(jìn)行監(jiān)視和控制，分析無(wú)功補(bǔ)償裝置的運(yùn)行狀態(tài)及向用戶提供遠(yuǎn)程服務(wù)，實(shí)現(xiàn)與 無(wú)功補(bǔ)償裝置的定時(shí)召喚各種電力參數(shù)，修改控制參數(shù)，遠(yuǎn)程操控電容組的投切。[0045]后臺(tái)服務(wù)器中包括數(shù)據(jù)處理單元、數(shù)據(jù)管理單元、報(bào)表生成及管理單元和數(shù)據(jù)文 件管理及回放單元。詳見(jiàn)圖2通過(guò)這四個(gè)單元實(shí)現(xiàn)了友好界面地?cái)?shù)據(jù)管理和對(duì)用戶的遠(yuǎn)程 服務(wù)，能夠根據(jù)測(cè)量數(shù)據(jù)和用戶要求對(duì)電容組投切進(jìn)行遠(yuǎn)程操控，最終實(shí)現(xiàn)在線的高壓無(wú) 功補(bǔ)償。[0046]其中，數(shù)據(jù)主要通過(guò)Access數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行保存、查詢、修改、刪除等工作，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)回放、波形重現(xiàn)功能。[0047]1、軟件設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[0048]后臺(tái)服務(wù)器中的四個(gè)單元的功能如下[0049]數(shù)據(jù)處理單元對(duì)測(cè)量數(shù)據(jù)進(jìn)行分析處理[0050]數(shù)據(jù)庫(kù)管理單元應(yīng)用LabSQL與Access數(shù)據(jù)庫(kù)鏈接技術(shù)，實(shí)現(xiàn)LabIEW數(shù)據(jù)鏈接， 并實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的保存、顯示、修改、刪除等操作。[0051]報(bào)表生成及管理單元利用RGT生成Excel報(bào)表技術(shù)，實(shí)現(xiàn)Excel報(bào)表生成和數(shù)據(jù) 報(bào)表生成，并對(duì)其進(jìn)行管理操作。[0052]數(shù)據(jù)文件管理及回放單元采用ActiveX引用節(jié)點(diǎn)技術(shù)，對(duì)采集及故障錄波的各 種數(shù)據(jù)進(jìn)行保存，轉(zhuǎn)化成為電力系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)文件，并進(jìn)行管理。[0053]2、數(shù)據(jù)的具體操作[0054]后臺(tái)服務(wù)器中四個(gè)單元進(jìn)行數(shù)據(jù)操作的方法參見(jiàn)圖3 [0055]I)監(jiān)控t旲塊啟動(dòng)后對(duì)DNS配直初始化；[0056]2)監(jiān)控模塊接收電力綜合測(cè)控儀采集的數(shù)據(jù)；[0057]3)數(shù)據(jù)庫(kù)管理單元應(yīng)用LabSQL與Access數(shù)據(jù)庫(kù)鏈接技術(shù)，實(shí)現(xiàn)LabIEW數(shù)據(jù)鏈 接，將測(cè)量數(shù)據(jù)保存到數(shù)據(jù)庫(kù)中，并對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)中的數(shù)據(jù)進(jìn)行保存、顯示、修改、刪除等操作[0058]4)數(shù)據(jù)處理模塊調(diào)用相應(yīng)的數(shù)據(jù)文件進(jìn)行處理分析；[0059]5)報(bào)表生成及管理單元將數(shù)據(jù)處理分析后的結(jié)果生成Excel數(shù)據(jù)報(bào)表；[0060]6)數(shù)據(jù)文件管理及回放單元采用ActiveX引用節(jié)點(diǎn)技術(shù)，根據(jù)用戶需要將采集的 數(shù)據(jù)及處理分析后的結(jié)果生成電力系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)文件。即采集及故障錄波的各種數(shù)據(jù)進(jìn)行保 存，轉(zhuǎn)化成為電力系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)文件，并進(jìn)行管理。[0061]3、后臺(tái)服務(wù)器的用戶使用[0062]通過(guò)后臺(tái)服務(wù)器用戶可以通過(guò)界面對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行操作，其具體界面分為4級(jí)，參見(jiàn) 圖4。[0063]用戶登錄后，可以通過(guò)實(shí)時(shí)監(jiān)控、電能質(zhì)量、歷史曲線和設(shè)備管理四級(jí)目錄獲得相 應(yīng)的數(shù)據(jù)，并能對(duì)這些數(shù)據(jù)進(jìn)行操作。如圖4所示。[0064]2.電力綜合測(cè)控儀設(shè)計(jì)[0065]電力綜合測(cè)控儀的核心部件為高速數(shù)據(jù)處理器DSP，采用交流采樣技術(shù)，經(jīng)過(guò)網(wǎng)絡(luò) 拓?fù)浞治?、潮流?jì)算和無(wú)功優(yōu)化計(jì)算，電力綜合測(cè)控儀綜合分析線路全段的無(wú)功潮流和電 壓質(zhì)量，發(fā)出動(dòng)作指令，控制補(bǔ)償單元電容器的投切，實(shí)現(xiàn)線路電壓全線合格，無(wú)功就地補(bǔ) 償，無(wú)功潮流最優(yōu)化運(yùn)行的目的。[0066]2.1測(cè)量單元設(shè)計(jì)[0067]電力綜合測(cè)控儀包括單片機(jī)、數(shù)據(jù)采集模塊和繼電器。它控制繼電器的輸出，從而 實(shí)現(xiàn)電容器的投切。參見(jiàn)圖5。[0068]DSP56F807數(shù)字信號(hào)處理器，最主要的原因是它與其他的通用DSP相比具有更豐 富的I/O 口和多種外圍設(shè)備以及豐富的存儲(chǔ)單元，它在單一的DSP芯片上集成了通用的I/O 模塊GPI0，2個(gè)異步通訊模塊SCI，I個(gè)同步串行外設(shè)模塊SPI，I個(gè)控制器局域網(wǎng)CAN2. 0B, 4X4路A/D變換模塊，實(shí)現(xiàn)了完全的單片化。應(yīng)用中采用靈活的設(shè)計(jì)方法，根據(jù)實(shí)際控制的 要求，某些模塊被當(dāng)作簡(jiǎn)單的I/O使用。另外，它的片內(nèi)程序在本裝置應(yīng)用中完全實(shí)現(xiàn)了總線不出芯片的設(shè)計(jì)思路，使得裝置整體運(yùn)行具有極高的可靠性和穩(wěn)定性。[0069]2. 2信號(hào)采集[0070]系統(tǒng)的數(shù)據(jù)采集部分主要以下幾部分組成電壓互感器、電流互感器、精密電阻、 測(cè)量芯片。電壓互感器測(cè)量電網(wǎng)電壓信息，電流互感器獲得電網(wǎng)電流信息后將電壓和電流信息輸送到信號(hào)放大電路進(jìn)行放大后輸送到電平提升電路后輸入到濾波電路進(jìn)行信號(hào)過(guò)濾在輸入到測(cè)量芯片，即將電壓互感器和電流互感器二次輸出電壓、電流模擬量經(jīng)過(guò)上述環(huán)節(jié)處理成大小與輸入量成正比、相位不失真的模擬量，輸入到DSP的A/D轉(zhuǎn)換通道進(jìn)行采樣，將其轉(zhuǎn)化為計(jì)算機(jī)能接受與識(shí)別的數(shù)字量。測(cè)量芯片集成了一個(gè)可編程的增益放大器(PGA)，兩個(gè)24位的Λ-Σ模數(shù)轉(zhuǎn)換器等部分。使用他可以通過(guò)寄存器方式獲得被測(cè)量的電壓電流瞬時(shí)值和電壓電流有效值(ImaX、UmaX)及有功功率。Λ - Σ ADC又被稱為過(guò)采樣A/D轉(zhuǎn)換器，使用這種技術(shù)用較低的成本實(shí)現(xiàn)了高分辨率、高輸入寬帶、低噪音、抗干擾能力強(qiáng)的AD轉(zhuǎn)換，且使用該技術(shù)的數(shù)模轉(zhuǎn)換器是最容易被集成進(jìn)各種用途的集成電路中。[0071]2. 3軟件總體結(jié)構(gòu)[0072]在單片機(jī)軟件設(shè)計(jì)中采用了結(jié)構(gòu)化和模塊化的設(shè)計(jì)方法，初始化程序中，除了對(duì)寄存器賦值，還要讀取E2PROM中的數(shù)據(jù)判斷電容器在上次掉電前是否發(fā)生故障，入存在故障則不進(jìn)行控制。單片器采集數(shù)據(jù)，是從測(cè)量芯片中讀取計(jì)算好的電壓、電流、有功等有效數(shù)據(jù)。為保證電容器切后充分放電，設(shè)計(jì)了 10分鐘保護(hù)函數(shù)，在此間不進(jìn)行控制。在程序設(shè)計(jì)時(shí)，側(cè)重電容器的保護(hù)，實(shí)現(xiàn)的保護(hù)功能有欠壓保護(hù)、過(guò)壓保護(hù)、過(guò)流保護(hù)、缺相保護(hù)。 從軟件上保證了裝置的安全運(yùn)行。[0073]通過(guò)電力綜合測(cè)控儀獲得的電壓和電流數(shù)據(jù)，計(jì)算功率參數(shù)，對(duì)繼電器進(jìn)行控制從而控制電容器的投切，其補(bǔ)償無(wú)功功率，提高功率因數(shù)；增加電網(wǎng)的傳輸能力，提高設(shè)備利用率；降低線路損耗和變壓器損失；減少設(shè)備容量；改善電壓質(zhì)量。[0074]電力綜合測(cè)控儀對(duì)電容器組的控制是按照以下改進(jìn)的九區(qū)邏輯圖策略進(jìn)行的 (參見(jiàn)圖6，其中，圖中的AU 是指投切一組電容器所引起IOkV的電壓變化量)[0075]I區(qū)無(wú)功大于無(wú)功上限，電壓低于電壓下限，投電容器；[0076]2區(qū)無(wú)功大于無(wú)功上限，電壓合格，投電容器；[0077]3區(qū)無(wú)功大于無(wú)功上限，電壓大于電壓上限，保證電壓合格，強(qiáng)切電容器；[0078]4區(qū)無(wú)功合格，電壓大于電壓上限，保證電壓合格，強(qiáng)切電容器；[0079]5區(qū)無(wú)功低于無(wú)功下限，電壓大于電壓上限，切電容器；[0080]6區(qū)無(wú)功低于無(wú)功下限，電壓合格，切電容器；[0081]7區(qū)無(wú)功低于無(wú)功下限，電壓低于電壓下限，保證電壓合格，強(qiáng)投電容器；[0082]8區(qū)無(wú)功合格，電壓低于電壓下限，保證電壓合格，強(qiáng)投電容器；[0083]9區(qū)無(wú)功合格，電壓合格，無(wú)動(dòng)作；[0084]10區(qū)無(wú)功大于無(wú)功上限，電壓合格，但是投一組電容器以后，電壓將大于電壓上限，無(wú)動(dòng)作；[0085]11區(qū)無(wú)功小于無(wú)功下限，電壓合格，但是切一組電容器以后，電壓將低于電壓下限，無(wú)動(dòng)作；[0086]12區(qū)電壓大于過(guò)壓限值，并達(dá)到整定時(shí)間，全切電容器；[0087]13區(qū)電壓小于欠壓限值，并達(dá)到整定時(shí)間，全切電容器。[0088]軟件采用了 C語(yǔ)言和匯編混合編程，在軟件設(shè)計(jì)中采用了定時(shí)中斷存儲(chǔ)歷史數(shù) 據(jù)，串行口通信中斷上傳，下傳實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)及歷史數(shù)據(jù)，硬件中斷結(jié)構(gòu)鍵盤命令查看參數(shù)或修 改參數(shù)。[0089]3.無(wú)線通訊單元[0090]無(wú)線通訊單元為GPRS通訊單元，后臺(tái)服務(wù)器利用“GPRS無(wú)線通訊網(wǎng)絡(luò)”召喚電力 綜合測(cè)控儀測(cè)量的信息數(shù)據(jù)。此單元實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)達(dá)到四遙(遙測(cè)、遙信、遙調(diào)、遙控)、無(wú)人值 守，對(duì)分布全國(guó)各地設(shè)備的實(shí)時(shí)監(jiān)控和數(shù)據(jù)采集，使產(chǎn)品實(shí)現(xiàn)智能化。[0091]3.1GPRS網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)包的收發(fā)[0092]終端設(shè)備通過(guò)串行方式接到電力綜合測(cè)控儀上并與GSM基站通信。GPRS數(shù)據(jù)分組 是從基站發(fā)送到SGSN節(jié)點(diǎn)，SGSN與網(wǎng)關(guān)支持節(jié)點(diǎn)GGSN進(jìn)行通信。GGSN對(duì)分組數(shù)據(jù)進(jìn)行相 應(yīng)的處理，再發(fā)送到目的網(wǎng)絡(luò)，如Internet或X. 25網(wǎng)絡(luò)，見(jiàn)圖7。[0093]來(lái)自Internet、標(biāo)識(shí)有移動(dòng)臺(tái)地址的IP包，由GGSN接收，再轉(zhuǎn)發(fā)到SGSN，繼而傳 送到移動(dòng)臺(tái)上。電力綜合測(cè)控儀工作時(shí)，用戶上位系統(tǒng)向其發(fā)送工作指令和數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)由IP 模塊進(jìn)行TCP/IP協(xié)議轉(zhuǎn)換，打成IP數(shù)據(jù)包，再由MC35模塊以GPRS數(shù)據(jù)包的形式發(fā)送到 SGSN。[0094]由于GPRS網(wǎng)絡(luò)工作方式是以IP地址尋址為基礎(chǔ)的，所以目標(biāo)服務(wù)器端只需要簡(jiǎn) 單接入Internet，并具備公網(wǎng)分配的IP地址即可。同時(shí)，因?yàn)镚PRS終端產(chǎn)品本身由網(wǎng)絡(luò)提 供商動(dòng)態(tài)地分配IP地址，在未進(jìn)入連接待機(jī)狀態(tài)時(shí)，其本身是不具備IP地址的。因此必須 先將控制測(cè)量單元進(jìn)行相應(yīng)初始化，并由設(shè)備終端主動(dòng)向服務(wù)器發(fā)送數(shù)據(jù)，進(jìn)行連接，目標(biāo) 服務(wù)器才能對(duì)終端設(shè)備及電力綜合測(cè)控儀進(jìn)行控制。[0095]電力綜合測(cè)控儀上電復(fù)位后，首先對(duì)MAX232進(jìn)行初始化，完成與外接模塊協(xié)商處 理，如波特率、是否有奇偶校驗(yàn)等。接著，通過(guò)串口 I對(duì)MC35模塊進(jìn)行初始化，檢查諸如SM 卡情況、GPRS網(wǎng)絡(luò)覆蓋情況、信號(hào)情況等。接下來(lái)，進(jìn)行中斷掃描，監(jiān)控是否有數(shù)據(jù)到來(lái)。有 關(guān)數(shù)據(jù)時(shí)，如果是外部數(shù)據(jù)，就啟動(dòng)數(shù)據(jù)打包處理過(guò)程；如果是GPRS數(shù)據(jù)，就啟動(dòng)數(shù)據(jù)解包 處理過(guò)程。如果沒(méi)有數(shù)據(jù)，系統(tǒng)則進(jìn)入節(jié)電模式。在數(shù)據(jù)打包處理過(guò)程中，如果檢測(cè)到系統(tǒng) 的信號(hào)不好，網(wǎng)絡(luò)連接不暢通，或者不是GPRS網(wǎng)絡(luò)覆蓋區(qū)，將進(jìn)行數(shù)據(jù)發(fā)送緩存處理，同時(shí) 將數(shù)據(jù)放進(jìn)發(fā)送隊(duì)列等待發(fā)送。如圖8所示。
權(quán)利要求1.一種可在線監(jiān)測(cè)的智能高壓無(wú)功補(bǔ)償裝置，其特征在于，包括后臺(tái)服務(wù)器、至少一個(gè)電力綜合測(cè)控儀和無(wú)線通訊單元，后臺(tái)服務(wù)器與電力綜合測(cè)控儀通過(guò)無(wú)線通訊單元連接，電力綜合測(cè)控儀通過(guò)無(wú)線通訊單元將電網(wǎng)測(cè)量數(shù)據(jù)傳輸給后臺(tái)服務(wù)器，后臺(tái)服務(wù)器將控制命令通過(guò)無(wú)線通訊單元發(fā)送給電力綜合測(cè)控儀。
2.如權(quán)利要求1所述的可在線監(jiān)測(cè)的智能高壓無(wú)功補(bǔ)償裝置，其特征在于，所述電力綜合測(cè)控儀包括DSP芯片、數(shù)據(jù)采集模塊和繼電器模塊，數(shù)據(jù)采集模塊采集電網(wǎng)信息數(shù)據(jù)，DSP芯片對(duì)采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理并控制繼電器模塊的輸出。
3.如權(quán)利要求2所述的可在線監(jiān)測(cè)的智能高壓無(wú)功補(bǔ)償裝置，其特征在于，所述信息采集模塊包括測(cè)量芯片。
4.如權(quán)利要求1所述的可在線監(jiān)測(cè)的智能高壓無(wú)功補(bǔ)償裝置，其特征在于，所述無(wú)線通訊單元為GPRS通訊單元。
專利摘要本實(shí)用新型公開(kāi)了一種可在線監(jiān)測(cè)的高壓無(wú)功補(bǔ)償系統(tǒng)，包括后臺(tái)服務(wù)器、至少一個(gè)電力綜合測(cè)控儀和無(wú)線通訊單元，后臺(tái)服務(wù)器與電力綜合測(cè)控儀通過(guò)無(wú)線通訊單元連接，電力綜合測(cè)控儀通過(guò)無(wú)線通信單元將電網(wǎng)測(cè)量數(shù)據(jù)傳輸給后臺(tái)服務(wù)器，后臺(tái)服務(wù)器將控制命令通過(guò)無(wú)線通信單元發(fā)送給電力綜合測(cè)控儀。本實(shí)用新型將無(wú)線通訊技術(shù)應(yīng)用到10/6KV配電網(wǎng)無(wú)功補(bǔ)償裝置中，實(shí)現(xiàn)對(duì)分布全國(guó)各地設(shè)備的實(shí)時(shí)監(jiān)控和數(shù)據(jù)采集；本實(shí)用新型將無(wú)功潮流分析應(yīng)用到10/6KV配電網(wǎng)無(wú)功補(bǔ)償裝置中，徹底解決了現(xiàn)有補(bǔ)償裝置頻繁投切電容和向上倒送無(wú)功的頑疾，使得無(wú)功電流能夠在系統(tǒng)中就地補(bǔ)償，保證了無(wú)功潮流的最優(yōu)化。
文檔編號(hào)H02J3/18GK202856360SQ20112045904
公開(kāi)日2013年4月3日 申請(qǐng)日期2011年11月18日 優(yōu)先權(quán)日2011年11月18日
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