本發(fā)明主要應(yīng)用于無(wú)功補(bǔ)償領(lǐng)域，特別是涉及一種無(wú)功補(bǔ)償控制組網(wǎng)系統(tǒng)及其容量分散整合補(bǔ)償方法。

背景技術(shù)：

目前的低壓無(wú)功補(bǔ)償主要還是通過(guò)電力電容來(lái)補(bǔ)償無(wú)功，控制系統(tǒng)中標(biāo)示每路的補(bǔ)償容量是正常容量，而電力電容的容量隨著工作時(shí)間和工作電網(wǎng)環(huán)境會(huì)衰減，當(dāng)控制系統(tǒng)的標(biāo)示容量與電力電容實(shí)際容量相差很大時(shí)，控制系統(tǒng)將變的不穩(wěn)定，出現(xiàn)振蕩，嚴(yán)重時(shí)會(huì)危害整個(gè)配電系統(tǒng)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在的問(wèn)題和不足，提供一種無(wú)功補(bǔ)償控制組網(wǎng)系統(tǒng)及其容量分散整合補(bǔ)償方法，無(wú)須人工干預(yù)，自動(dòng)把每個(gè)智能電力電容模塊的實(shí)際容量進(jìn)行系統(tǒng)修正，并且根據(jù)系統(tǒng)當(dāng)初設(shè)定的最佳容量步長(zhǎng)進(jìn)行整合合并，從而形成新的無(wú)功補(bǔ)償控制系統(tǒng)，防止系統(tǒng)投切振蕩，危害配電系統(tǒng)。

本發(fā)明是通過(guò)下述技術(shù)方案來(lái)解決上述技術(shù)問(wèn)題的：

本發(fā)明提供一種無(wú)功補(bǔ)償控制組網(wǎng)系統(tǒng)，其特點(diǎn)在于，其包括一主控模塊和多個(gè)智能電力電容模塊，該些智能電力電容模塊之間以及該主控模塊和該智能電力電容模塊之間通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)總線連接，該主控模塊和該些智能電力電容模塊均與電網(wǎng)母線連接；

該主控模塊用于采樣計(jì)算電網(wǎng)的運(yùn)行數(shù)據(jù)；

該些智能電力電容模塊用于上電后自動(dòng)通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)總線向該主控模塊進(jìn)行組網(wǎng)注冊(cè)；

該主控模塊還用于向注冊(cè)的智能電力電容模塊分配不同的地址；

該主控模塊還用于進(jìn)行無(wú)功補(bǔ)償控制并定時(shí)輪詢?cè)撔┲悄茈娏﹄娙菽K的運(yùn)行信息，當(dāng)當(dāng)前輪詢的智能電力電容模塊的運(yùn)行信息中的實(shí)際補(bǔ)償容量衰減至設(shè)定值時(shí)，則控制當(dāng)前輪詢的智能電力電容模塊置重組標(biāo)記并記錄實(shí)際補(bǔ)償容量；

該主控模塊還用于定時(shí)查詢?cè)撔┲弥亟M標(biāo)記的智能電力電容模塊的信息，并根據(jù)記錄的實(shí)際補(bǔ)償容量從該些置重組標(biāo)記的智能電力電容模塊中匹配出與某一智能電力電容模塊衰減前容量相當(dāng)?shù)慕M合智能電力電容模塊。

較佳地，該無(wú)功補(bǔ)償控制組網(wǎng)系統(tǒng)還包括一用于采集電網(wǎng)的運(yùn)行電流的電流互感器，該主控模塊與該電流互感器連接。

較佳地，該智能電力電容模塊內(nèi)部包括信號(hào)采樣電路、過(guò)零投切開(kāi)關(guān)、電力電容、測(cè)溫電路、微處理器和通訊單元；

電網(wǎng)母線主電路分別進(jìn)入該過(guò)零投切開(kāi)關(guān)的輸入端和該信號(hào)采樣電路的輸入端，該過(guò)零投切開(kāi)關(guān)的輸出端連接到該電力電容的輸入端，該電力電容的輸出端連接該測(cè)溫電路的輸入端，該測(cè)溫電路的輸出端和該信號(hào)采樣電路的輸出端均連接該微控制器的輸入端，該過(guò)零投切開(kāi)關(guān)連接該微控制器，該微控制器連接該通訊單元，該通訊單元連接現(xiàn)場(chǎng)總線。

較佳地，每一智能電力電容模塊用于在上電后置注冊(cè)標(biāo)記，向現(xiàn)場(chǎng)總線發(fā)送注冊(cè)幀，該注冊(cè)幀包含智能電力電容模塊的96位id、智能電力電容模塊類型和電容容量；

每一智能電力電容模塊還用于判斷發(fā)送是否成功，在為否時(shí)則延時(shí)后繼續(xù)發(fā)送直到發(fā)送成功為止，在為是時(shí)則等待該主控模塊發(fā)來(lái)應(yīng)答幀；

該主控模塊用于在接收到該注冊(cè)幀之后，向?qū)?yīng)的智能電力電容模塊發(fā)送該應(yīng)答幀，該應(yīng)答幀包含了對(duì)應(yīng)的智能電力電容模塊的96位id和分配的地址，且該主控模塊還用于將96位的id與分配的地址一一關(guān)聯(lián)起來(lái)形成注冊(cè)表。

較佳地，該主控模塊用于按照該注冊(cè)表進(jìn)行輪詢?cè)撔┲悄茈娏﹄娙菽K，并判斷當(dāng)前輪詢的智能電力電容模塊在設(shè)定時(shí)間內(nèi)是否應(yīng)答，在為否時(shí)將當(dāng)前輪詢的智能電力電容模塊從該注冊(cè)表中移除，在為是時(shí)接收到含有實(shí)際補(bǔ)償容量的應(yīng)答數(shù)據(jù)，其后判斷當(dāng)前輪詢的智能電力電容模塊的實(shí)際補(bǔ)償容量是否衰減至該設(shè)定值時(shí)，在為是時(shí)則控制該注冊(cè)表中當(dāng)前輪詢的智能電力電容模塊置重組標(biāo)記并記錄實(shí)際補(bǔ)償容量；

該主控模塊還用于定時(shí)查詢?cè)撟?cè)表中每個(gè)智能電力電容模塊的重組標(biāo)記信息，將具有重組標(biāo)記的智能電力電容模塊放入重組列表中，在重組列表中根據(jù)記錄的實(shí)際補(bǔ)償容量匹配出與某一智能電力電容模塊衰減前容量相當(dāng)?shù)慕M合智能電力電容模塊。

本發(fā)明還提供一種容量分散整合補(bǔ)償方法，其特點(diǎn)在于，其利用上述的無(wú)功補(bǔ)償控制組網(wǎng)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)，該方法包括以下步驟：

s1、該主控模塊采樣計(jì)算電網(wǎng)的運(yùn)行數(shù)據(jù)；

s2、該些智能電力電容模塊上電后自動(dòng)通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)總線向該主控模塊進(jìn)行組網(wǎng)注冊(cè)；

s3、該主控模塊向注冊(cè)的智能電力電容模塊分配不同的地址；

s4、該主控模塊進(jìn)行無(wú)功補(bǔ)償控制并定時(shí)輪詢?cè)撔┲悄茈娏﹄娙菽K的運(yùn)行信息，當(dāng)當(dāng)前輪詢的智能電力電容模塊的運(yùn)行信息中的實(shí)際補(bǔ)償容量衰減至設(shè)定值時(shí)，則控制當(dāng)前輪詢的智能電力電容模塊置重組標(biāo)記并記錄實(shí)際補(bǔ)償容量；

s5、該主控模塊定時(shí)查詢?cè)撔┲弥亟M標(biāo)記的智能電力電容模塊的信息，并根據(jù)記錄的實(shí)際補(bǔ)償容量從該些置重組標(biāo)記的智能電力電容模塊中匹配出與某一智能電力電容模塊衰減前容量相當(dāng)?shù)慕M合智能電力電容模塊。

較佳地，在步驟s2中，每一智能電力電容模塊在上電后置注冊(cè)標(biāo)記，向現(xiàn)場(chǎng)總線發(fā)送注冊(cè)幀，該注冊(cè)幀包含智能電力電容模塊的96位id、智能電力電容模塊類型和電容容量；

每一智能電力電容模塊判斷發(fā)送是否成功，在為否時(shí)則延時(shí)后繼續(xù)發(fā)送直到發(fā)送成功為止，在為是時(shí)則等待該主控模塊發(fā)來(lái)應(yīng)答幀；

在步驟s3中，該主控模塊在接收到該注冊(cè)幀之后，向?qū)?yīng)的智能電力電容模塊發(fā)送該應(yīng)答幀，該應(yīng)答幀包含了對(duì)應(yīng)的智能電力電容模塊的96位id和分配的地址，且將96位的id與分配的地址一一關(guān)聯(lián)起來(lái)形成注冊(cè)表。

較佳地，在步驟s4中，該主控模塊按照該注冊(cè)表進(jìn)行輪詢?cè)撔┲悄茈娏﹄娙菽K，并判斷當(dāng)前輪詢的智能電力電容模塊在設(shè)定時(shí)間內(nèi)是否應(yīng)答，在為否時(shí)將當(dāng)前輪詢的智能電力電容模塊從該注冊(cè)表中移除，在為是時(shí)接收到含有實(shí)際補(bǔ)償容量的應(yīng)答數(shù)據(jù)，其后判斷當(dāng)前輪詢的智能電力電容模塊的實(shí)際補(bǔ)償容量是否衰減至該設(shè)定值時(shí)，在為是時(shí)則控制該注冊(cè)表中當(dāng)前輪詢的智能電力電容模塊置重組標(biāo)記并記錄實(shí)際補(bǔ)償容量；

在步驟s5中，該主控模塊定時(shí)查詢?cè)撟?cè)表中每個(gè)智能電力電容模塊的重組標(biāo)記信息，將具有重組標(biāo)記的智能電力電容模塊放入重組列表中，在重組列表中根據(jù)記錄的實(shí)際補(bǔ)償容量匹配出與某一智能電力電容模塊衰減前容量相當(dāng)?shù)慕M合智能電力電容模塊。

在符合本領(lǐng)域常識(shí)的基礎(chǔ)上，上述各優(yōu)選條件，可任意組合，即得本發(fā)明各較佳實(shí)例。

本發(fā)明的積極進(jìn)步效果在于：

本發(fā)明的無(wú)功補(bǔ)償控制組網(wǎng)系統(tǒng)采用容量分散整合補(bǔ)償技術(shù)，能夠把衰減的電力電容的容量進(jìn)行系統(tǒng)修正重組，化零為整，使無(wú)功補(bǔ)償控制系統(tǒng)工作穩(wěn)定可靠，防止系統(tǒng)投切振蕩，危害配電系統(tǒng)。

附圖說(shuō)明

圖1為本發(fā)明較佳實(shí)施例的無(wú)功補(bǔ)償控制組網(wǎng)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2為本發(fā)明較佳實(shí)施例的智能電力電容模塊的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖3為本發(fā)明較佳實(shí)施例的智能電力電容模塊組網(wǎng)流程圖。

圖4為本發(fā)明較佳實(shí)施例的主控模塊容量檢測(cè)和容量重組方法流程圖。

圖5為本發(fā)明較佳實(shí)施例的主控模塊容量重組方法流程圖。

具體實(shí)施方式

為使本發(fā)明實(shí)施例的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒景l(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒(méi)有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。

如圖1所示，本實(shí)施例提供一種無(wú)功補(bǔ)償控制組網(wǎng)系統(tǒng)，其包括一主控模塊1、多個(gè)智能電力電容模塊2和一用于采集電網(wǎng)的運(yùn)行電流的電流互感器5，該些智能電力電容模塊2之間以及該主控模塊1和該智能電力電容模塊2之間通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)總線3連接，該主控模塊1和該些智能電力電容模塊2均與電網(wǎng)母線4連接，該主控模塊1與該電流互感器5連接。

該主控模塊1通過(guò)電流互感器5對(duì)電網(wǎng)的運(yùn)行電流進(jìn)行數(shù)據(jù)采樣，結(jié)合電網(wǎng)母線電壓采樣計(jì)算出電網(wǎng)的運(yùn)行數(shù)據(jù)，如電壓、電流、有功功率、無(wú)功功率、功率因數(shù)等。

該些智能電力電容模塊2上電后自動(dòng)通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)總線3向該主控模塊1進(jìn)行組網(wǎng)注冊(cè)，該主控模塊1向注冊(cè)的智能電力電容模塊2分配不同的地址，分配完畢后，定時(shí)輪詢系統(tǒng)中的所有智能電力電容模塊2的運(yùn)行信息。

如圖2所示，該智能電力電容模塊2的內(nèi)部包括信號(hào)采樣電路、過(guò)零投切開(kāi)關(guān)、電力電容、測(cè)溫電路、微處理器和通訊單元；電網(wǎng)母線主電路分別進(jìn)入該過(guò)零投切開(kāi)關(guān)的輸入端和該信號(hào)采樣電路的輸入端，該過(guò)零投切開(kāi)關(guān)的輸出端連接到該電力電容的輸入端，該電力電容的輸出端連接該測(cè)溫電路的輸入端，該測(cè)溫電路的輸出端和該信號(hào)采樣電路的輸出端均連接該微控制器的輸入端，該過(guò)零投切開(kāi)關(guān)連接該微控制器，該微控制器連接該通訊單元，該通訊單元連接現(xiàn)場(chǎng)總線。

電壓母線信號(hào)經(jīng)過(guò)該信號(hào)采樣電路進(jìn)行調(diào)整濾波后進(jìn)入該微處理器，該微處理器進(jìn)行數(shù)據(jù)處理分析；該電力電容溫度傳感輸出到該測(cè)溫電路的輸入端，該測(cè)溫電路的輸出端連接到該微處理器的輸入端；該過(guò)零投切開(kāi)關(guān)過(guò)零同步信號(hào)輸出到該微處理器的輸入端，同時(shí)該微處理器控制i/o輸出到該過(guò)零投切開(kāi)關(guān)的控制輸入端；該微處理器的輸出端連接到該通訊單元輸入端，該通訊單元輸出到該現(xiàn)場(chǎng)總線。

多個(gè)智能電力電容模塊通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)總線與主控模塊組成控制系統(tǒng)，這個(gè)組網(wǎng)過(guò)程是自動(dòng)完成的，組網(wǎng)方法如圖3所示：每一智能電力電容模塊上電后就開(kāi)始置注冊(cè)標(biāo)記，向現(xiàn)場(chǎng)總線發(fā)送注冊(cè)幀，注冊(cè)幀包含智能電力電容模塊的96位id、智能電力電容模塊類型和電容容量信息；每一智能電力電容模塊判斷發(fā)送是否成功，不成功時(shí)延時(shí)后繼續(xù)發(fā)送直到發(fā)送成功為止；發(fā)送成功后后則等待主控模塊發(fā)給本模塊的應(yīng)答幀。

主控模塊在接收到注冊(cè)幀之后，向?qū)?yīng)的智能電力電容模塊發(fā)送應(yīng)答幀，應(yīng)答幀包含了對(duì)應(yīng)的智能電力電容模塊的96位id和分配的地址，且將96位的id與分配的地址一一關(guān)聯(lián)起來(lái)形成注冊(cè)表。

如圖4所示，主控模塊按照注冊(cè)表進(jìn)行輪詢?cè)撔┲悄茈娏﹄娙菽K，并判斷當(dāng)前輪詢的智能電力電容模塊是否正常應(yīng)答，如果智能電力電容模塊未正常應(yīng)答，則超時(shí)計(jì)數(shù)加1，當(dāng)超時(shí)計(jì)數(shù)達(dá)到一定值后，主控模塊把超時(shí)的智能電力電容模塊從注冊(cè)表中移除；如果智能電力電容模塊正常應(yīng)答，應(yīng)答數(shù)據(jù)中包含了智能電力電容模塊的實(shí)際補(bǔ)償容量、當(dāng)前狀態(tài)、電容溫度等信息，主控模塊對(duì)比實(shí)際電容容量和注冊(cè)表中的容量，判斷當(dāng)前輪詢的智能電力電容模塊的實(shí)際補(bǔ)償容量是否衰減至設(shè)定值時(shí)，當(dāng)衰減到設(shè)定值后，把注冊(cè)表中當(dāng)前輪詢的智能電力電容模塊置重組標(biāo)記，并記錄實(shí)際補(bǔ)償容量。

如圖5所示，主控模塊定時(shí)查詢注冊(cè)表每個(gè)智能電力電容模塊的重組標(biāo)記信息，把具有重組標(biāo)記的智能電力電容模塊放入重組列表中，在重組列表中，根據(jù)記錄的實(shí)際補(bǔ)償容量匹配出與某一智能電力電容模塊衰減前容量相當(dāng)?shù)慕M合智能電力電容模塊，其后更新投切列表。例如：原模塊容量是30kvar，現(xiàn)在衰減到15kvar，而此時(shí)重組列表中有10kvar和8kvar的模塊，就把這三個(gè)模塊容量組合起來(lái)，形成33kvar的組合，形成組合主要是在邏輯上關(guān)聯(lián)起來(lái)，主控模塊控制關(guān)聯(lián)起來(lái)的模塊同時(shí)投或同時(shí)切，這樣可以達(dá)到物理上組合的效果。

本發(fā)明的無(wú)功補(bǔ)償控制組網(wǎng)系統(tǒng)，由主控模塊協(xié)調(diào)控制無(wú)功補(bǔ)償系統(tǒng)對(duì)電網(wǎng)進(jìn)行無(wú)功補(bǔ)償，且在補(bǔ)償過(guò)程中，監(jiān)測(cè)每個(gè)智能電力電容模塊運(yùn)行參數(shù)，進(jìn)而調(diào)整補(bǔ)償方式。

本發(fā)明的無(wú)功補(bǔ)償系統(tǒng)采用了智能電力電容模塊即插即用的組網(wǎng)方式，大大提高了現(xiàn)場(chǎng)安裝和調(diào)試效率。每個(gè)智能電力電容模塊具有96位全球唯一的特征碼，組網(wǎng)過(guò)程就是每個(gè)智能電力電容模塊向主控模塊發(fā)送96位特征碼進(jìn)行注冊(cè)，主控模塊會(huì)分配控制系統(tǒng)的唯一地址給智能電力電容模塊，當(dāng)多個(gè)智能電力電容模塊同時(shí)發(fā)送注冊(cè)信息時(shí)，通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)總線仲裁，低優(yōu)先級(jí)的智能電力電容模塊退出，這樣直到所有智能電力電容模塊都完成注冊(cè)。

在系統(tǒng)工作過(guò)程中，主控模塊會(huì)按照注冊(cè)順序定時(shí)輪詢模塊信息，輪詢信息包含了模塊的運(yùn)行狀態(tài)、實(shí)際補(bǔ)償容量和運(yùn)行時(shí)間。輪詢時(shí)對(duì)應(yīng)智能電力電容模塊超時(shí)未應(yīng)答，則判斷此智能電力電容模塊通訊故障或者智能電力電容模塊發(fā)送故障事件，主控模塊就把此智能電力電容模塊從注冊(cè)表中剔除。

在補(bǔ)償過(guò)程中，智能電力電容模塊的容量會(huì)隨著時(shí)間而衰減到一定值以下時(shí)，主控模塊把兩個(gè)或三個(gè)智能電力電容模塊容量邏輯上進(jìn)行組合合并，組合以原模塊容量為目標(biāo)參考，組成成一組一組，主控模塊在投切控制時(shí)，合并的模塊同時(shí)投切，以達(dá)到物理上的合并效果。

雖然以上描述了本發(fā)明的具體實(shí)施方式，但是本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，這些僅是舉例說(shuō)明，本發(fā)明的保護(hù)范圍是由所附權(quán)利要求書限定的。本領(lǐng)域的技術(shù)人員在不背離本發(fā)明的原理和實(shí)質(zhì)的前提下，可以對(duì)這些實(shí)施方式做出多種變更或修改，但這些變更和修改均落入本發(fā)明的保護(hù)范圍。