[发明专利]可在线监测的智能高压无功补偿装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种电力系统装置，尤其涉及一种可在线监测的高压无功补偿装置。

背景技术

由于社会的发展对电力需求的持续增加，电力用户对电力企业提出了更高的要求，一方面要保证电网本身的安全性和可靠性，并尽可能降低无功损耗，提高电网运行经济性；另一方面，满足用户对电能高质量的要求。这种矛盾的存在必然要求引入新的技术以改善电能质量，提高电网本身的智能化水平。电力系统无功优化是保证系统安全性、稳定性、经济性、降低网络有功损耗、提高电能质量的重要措施。

但是10/6kV电力系统中采用的现有高压无功补偿装置存在的主要问题：

(1)现有保护装置缺少对电容器运行状态的实时监测，以及缺乏对电容器组的投切过程和故障跳闸过程的录波功能，以致对电容器装置运行状态分析，尤其是对电容器装置发生事故原因分析研究缺少基础依据。

(2)不能达到全局最优：目前的自动补偿方式均针对采样点数据进行计算，因为控制器之间缺乏交流，采用的算法落后，控制器不能综合全网运行情况是无功潮流的分布趋于最合理，经济效益达到最佳，存在无功向配电网倒送现象，同时也不能实现对电网的遥测，不适于现代化电网的发展趋势。

(3)控制器的抗干扰能力差：因为控制器的工作环境存在大电流、较强磁场等，经常出现误动作或死机现象，不适合(或不能够)在有谐波的系统中工作，控制器的功能比较简单，不能满足先进(需要多种保护功能)的补偿系统的控制要求。

(4)成套装置的制作一般采用分离元、器件，柜体内部结构复杂，组装工艺难度大。

(5)由于元器件分别在不同的生产厂家购买，而元器件质量水平参差不齐，各种元器件之间的参数配合(匹配)不准确或不合理，造成补偿设备运行不可靠，故障率高。

发明内容

针对现有高压无功补偿装置的缺陷，本发明采用无线通讯实现了对分布全国各地的装置进行在线监测的目的，能在线实时获得各装置的状态数据，为电力系统的故障分析提供可靠的依据。

本发明的技术方案为：一种可在线监测的高压无功补偿系统，包括后台服务器、至少一台电力综合测控仪和无线通讯单元，后台服务器与电力综合测控仪通过无线通讯单元连接，后台服务器获取电力综合测控仪传输的测量数据并对电力综合测控仪进行控制。

所述后台服务器包括数据处理单元、数据管理单元、报表生成及管理单元和数据文件管理及回放单元，数据处理单元处理测量数据；数据管理单元将测量数据保存到数据库中并对数据库中的数据进行操作；报表生成及管理单元将测量数据的处理结果生成报表；数据文件管理及回访单元将测量数据的处理结果生成电力系统标准文件。

所述电力综合测控仪包括DSP芯片、数据采集模块和继电器模块，数据采集模块采集电网信息数据，DSP芯片对采集的数据进行处理并控制继电器模块的输出。电网信息数据包括电压和电流数据。

DSP芯片获得电压和电流数据后计算功率参数，比如有功功率、无功功率和功率因数等，根据改进九区逻辑图控制继电器的输出，通过继电器输出就可以控制电容器的投切，从而实现了自动无功补偿。电力综合测控仪既能单独完成电力参数测量与地区局部网络控制任务，又能作为一个有着交互功能的RTU工作于一个大型网络内，实现区域电网内的潮流主要是无功潮流的优化。

所述信息采集模块包括测量芯片，测量芯片测量电网数据。

所述测量芯片包括一增益放大器，两个Δ-∑模数转换器和功率计算模块，增益放大器通过寄存器方式获得被测量的电网信息数据，并将电网信息数据传输给Δ-∑模数转换器进行摸数转换后，再将数据传输到功率计算模块进行计算处理。

所述无线通讯单元为GPRS通讯单元。

本发明还提供一种高压无功补偿方法，包括如下步骤：

1)后台服务器通过无线通讯单元接收并处理电力综合测控仪测量的电网信息数据；

2)后台服务器根据电网信息数据将控制命令通过无线通讯单元发送到电力综合测控仪；

3)电力综合测控仪根据控制命令按改进的九区逻辑图控制无功补偿输出。

所述后台服务器处理电力综合测控仪测量的电网信息数据的方法为：

1)数据库管理单元应用LabSQL与Access数据库链接方法，实现LabIEW数据链接，将接收到的信息数据保存到数据库中，并对数据库中的数据进行操作；

2)数据处理模块根据用户需要调用数据库数据进行处理分析；

3)报表生成及管理单元将数据处理分析后的结果生成Excel数据报表；