專利名稱：智能式電壓無功自動調(diào)節(jié)裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及電力系統(tǒng)變電站中電壓和無功功率的控制裝置，特別是一種智能式電壓無功自動調(diào)節(jié)裝置。
為了保證電力系統(tǒng)的供電質(zhì)量，需要將變電站的電壓和無功功率(功率因數(shù))調(diào)節(jié)到符合規(guī)定的范圍內(nèi)。目前，變電站中對電壓和無功功率的調(diào)節(jié)方式主要有人工調(diào)節(jié)和利用單片機(jī)或PC機(jī)開發(fā)的調(diào)節(jié)裝置來調(diào)節(jié)。由于負(fù)荷變化頻繁，人工升降分接頭和投切電容器很難達(dá)到要求?，F(xiàn)有單片機(jī)裝置控制方式比較簡單，人機(jī)界面不友好，定值修改不方便，抗干擾能力差，易發(fā)生死機(jī)現(xiàn)象，整機(jī)可靠性不高，給變電站的供電質(zhì)量和安全運(yùn)行帶來負(fù)面影響。
本實用新型的目的是，克服現(xiàn)有技術(shù)的不足之處，提供一種邏輯控制功能強(qiáng)、調(diào)節(jié)效果好、可靠性高的智能式電壓無功自動調(diào)節(jié)裝置。
本實用新型的目的通過如下技術(shù)方案實現(xiàn)一種智能式電壓無功自動調(diào)節(jié)裝置，由人機(jī)接口電路、采樣電路和控制電路組成，其特征是控制電路由兩個可編程控制器PLC1、PLC2構(gòu)成主控制電路和輔助控制電路，采樣電路數(shù)據(jù)信號輸入線DATA+、DATA-連接輔助控制電路PLC2的D通訊接口A、B端，并經(jīng)其C通訊接口A、B端連接主控制電路PLC1的B通訊接口A、B端，并經(jīng)其A通訊接口A、B端與人機(jī)接口電路的串行接口連接；開入量信號輸入電路B1-Bn分別連接PLC1、PLC2的DI1-DIn端；控制輸出信號由PLC1、PLC2的DO1-DOn端連接至繼電器J1-Jn上，控制其觸點所在電路的分合閘操作。
本裝置按照“集中決策、分散控制”的原則，采用相對獨立的功能模塊結(jié)構(gòu)實現(xiàn)控制上的分散，主控制電路PLC1主要負(fù)責(zé)電壓無功綜合控制策略的計算、比較、生成控制指令和執(zhí)行對主變壓器分接頭檔位的調(diào)節(jié)指令，輔助控制電路PLC2主要負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)采集和執(zhí)行電容器組投切指令，主、輔控制電路利用串行通訊實現(xiàn)數(shù)據(jù)共享，人機(jī)接口電路負(fù)責(zé)裝置參數(shù)的設(shè)定與運(yùn)行參數(shù)的實時顯示，數(shù)據(jù)采集電路負(fù)責(zé)完成電壓、電流、功率等所需參量的采樣和預(yù)處理工作。
本實用新型利用可編程控制器這一工業(yè)級的部件替代單片機(jī)和PC機(jī)作為邏輯/策略控制處理的核心單元，邏輯控制功能強(qiáng)，可靠性高，可同時對三臺有載調(diào)壓變壓器及四段母線4*4組并聯(lián)電容器進(jìn)行綜合控制，并能自動識別系統(tǒng)的運(yùn)行方式，根據(jù)不同的運(yùn)行方式智能地采取相應(yīng)的控制策略，當(dāng)主變壓器為三卷變壓器時，可根據(jù)設(shè)定選項，使調(diào)節(jié)的目標(biāo)可以兼顧中壓側(cè)電壓，對滑檔反應(yīng)靈敏，具有可靠的防滑檔功能，具備各種故障發(fā)生的閉鎖功能，還具有互為備用的人機(jī)設(shè)置/顯示界面，即在裝置上設(shè)有LCD液晶顯示屏，可以在當(dāng)?shù)匮b置上進(jìn)行參數(shù)設(shè)置/實時狀態(tài)顯示，也可以用串行通訊接口接至遠(yuǎn)方后臺監(jiān)控機(jī)上，在控制室內(nèi)進(jìn)行遠(yuǎn)方參數(shù)設(shè)置/實時狀態(tài)顯示，裝置的輸入/輸出可以通過硬接點接入，也可以通過專用的信號采集裝置或RTU單元利用通訊完成，因而裝置的輸入/輸出設(shè)計具有較大的靈活性。
下面參照附圖并結(jié)合實施例對本實用新型進(jìn)行詳細(xì)描述。


圖1為本實用新型電路框圖。
圖2為本實用新型控制電路原理圖。
圖3為本實用新型人機(jī)接口電路原理圖。
如圖1所示，本實用新型智能式電壓無功自動調(diào)節(jié)裝置由人機(jī)接口電路、采樣電路和控制電路組成，控制電路包括主控制電路和輔助控制電路。
如圖2所示，控制電路由兩個可編程控制器PLC1、PLC2構(gòu)成主控制電路和輔助控制電路，采樣電路數(shù)據(jù)信號輸入線DATA+、DATA-連接輔助控制電路PLC2的D通訊接口A、B端，并經(jīng)其C通訊接口A、B端連接主控制電路PLC1的B通訊接口A、B端，并經(jīng)其A通訊接口A、B端與人機(jī)接口電路的串行接口連接；開入量信號輸入電路B1-Bn分別連接PLC1、PLC2的DI1-DIn端；控制輸出信號由PLC1、PLC2的DO1-DOn端連接至繼電器J1-Jn上，控制其觸點所在電路的分合閘操作。
實施例中，開入量信號采集輸入電路B1-Bn由分壓濾波電路及一級光電隔離電路構(gòu)成，220V/110V的直流電壓信號通過分壓、濾波并經(jīng)過光隔離形成24V直流電壓信號輸入至PLC1、PLC2的DI1-DIn端，完成開入量的有效輸入。一般來說，n小于等于24。
如圖3所示，人機(jī)接口電路由微處理器CPU8031、存貯芯片RAM、ROM、LCD顯示單元、數(shù)據(jù)總線、地址總線、控制總線以及鍵盤輸入單元KEY連接組成一個完整的微處理系統(tǒng)，并通過串行通訊口MAX485與PLC1的接口A連接，實現(xiàn)人機(jī)接口與主控制電路的數(shù)據(jù)交換，完成必要的狀態(tài)查詢和參數(shù)設(shè)置等工作。
本實用新型主要電路器件型號如下PLC為西門子S7-216，B1-Bn為電壓隔離轉(zhuǎn)換單元MOC80650，J1-Jn為24VDC繼電器G2R-2/24DC，LCD顯示單元CPU為INTEL8031。
權(quán)利要求1.智能式電壓無功自動調(diào)節(jié)裝置，由人機(jī)接口電路、采樣電路和控制電路組成，其特征是控制電路由兩個可編程控制器PLC1、PLC2構(gòu)成主控制電路和輔助控制電路，采樣電路數(shù)據(jù)信號輸入線DATA+、DATA-連接輔助控制電路PLC2的D通訊接口A、B端，并經(jīng)其C通訊接口A、B端連接主控制電路PLC1的B通訊接口A、B端，并經(jīng)其A通訊接口A、B端與人機(jī)接口電路的串行接口連接；開入量信號輸入電路B1-Bn分別連接PLC1、PLC2的DI1-DIn端；控制輸出信號由PLC1、PLC2的DO1-DOn端連接至繼電器J1-Jn上，控制其觸點所在電路的分合閘操作。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的智能式電壓無功自動調(diào)節(jié)裝置，其特征是開入量信號采集輸入電路B1-Bn由分壓濾波電路及一級光電隔離電路構(gòu)成。
專利摘要智能式電壓無功自動調(diào)節(jié)裝置,由人機(jī)接口電路、采樣電路、主控制電路和輔助控制電路組成,采樣數(shù)據(jù)輸入線連接控制電路及人機(jī)電路的通訊口,開入量信號輸入電路B1—Bn分別連接控制電路的DI1—DIn端,控制輸出信號由控制電路的DO1—DOn端連接至繼電器J1—Jn上。本裝置利用可編程控制器替代單片機(jī)和PC機(jī)作為邏輯/策略控制處理的核心單元,邏輯控制功能強(qiáng)、調(diào)節(jié)效果好、可靠性高。
文檔編號H02J3/18GK2472390SQ01217429
公開日2002年1月16日 申請日期2001年2月16日 優(yōu)先權(quán)日2001年2月16日
發(fā)明者楊曉松, 徐偉, 闕連元, 馬耀洲 申請人:南京中德保護(hù)控制系統(tǒng)有限公司