[發明專利]10kV配網首端運行參數遠程采集系統及控制方法

無效

• 申請號: 201210400201.1
• 申請日: 2012-10-20
• 公開（公告）號: CN102882217A
• 公開（公告）日: 2013-01-16
• 發明（設計）人: 姜欣;宋慶秋;金寶旭;周永發;房祥龍
• 申請（專利權）人: 吉林省電力有限公司通化供電公司;國家電網公司
• 主分類號: H02J3/18
• 分類號: H02J3/18;H02J13/00
• 代理公司: 通化旺維專利商標事務所有限公司 22205
• 代理人: 王偉

技術領域　

本發明涉及一種配電網的無功補償，即10kV配網首端運行參數遠程采集系統及控制方法。

背景技術

在現有技術中，在國內外區域電網中，都有智能無功優化與控制系統在應用，對于無功優化算法的研究日益深入。但是10kV及以下配電網的無功補償發展相對落后，不僅由于配電網具有負荷隨季節波動較大，供電半徑較長，線路末端電壓較低等特點，而且配電網無功補償的分析方法與補償方式的也具有其特殊性。國內同類產品，由于體積大，重量重，必須用雙桿安裝(H臺)，如功率因數型補償裝置及SVC型補償裝置。10kV配電線路無功補償，以往采用的投切方式多數為功率因數型，SVC型也是采用功率因數進行比較和投切，均為圍繞安裝點的參數進行控制，無法考慮整個配電線路的狀況最優控制。配電網無功補償的優化研究，已有報道,但通過遠程通信技術和網絡技術實現上下位機之間的雙向數據交換，實現功率因數和電壓的雙控，未見文獻報道。

發明內容

本發明的目的是針對上述不足而提供一種利用移動通信網和INTER互聯網技術，實現功率因數和電壓雙控的10kV配網首端運行參數遠程采集系統及控制方法。

本發明的技術解決方案是：10kV配網首端運行參數遠程采集系統包括若干隨器無功動態補償裝置和配電線路無功優化自動化控制系統；隨器無功動態補償裝置安裝在變壓器低壓側與變壓器同投同切；配電線路無功優化自動化控制系統包括若干個配電線路無功補償智能終端、GPRS網絡傳輸、通信服務器、internet網絡、上位機。

無功補償智能終端包括數據傳輸單元DTU、控制器、投切開關（高壓真空接觸器）和補償電容器。

控制器包括信號檢測與處理模塊，負責采集電壓、電流信號，間接求得功率因數值，并把這些信號轉換成單片機控制模塊能夠接收的信號；單片機控制模塊，采用16位高速單片機，對采集的補償點參數進行分析和處理，得到補償決策所需的原始數據，并通過GPRS通信模塊傳送給上位機，并接受上位機的優化控制指令，實現自動補償；

通信模塊，采用GPRS遠程通信，負責建立單片機與上位機以及其它補償裝置之間的通信通道。

隨器無功動態補償裝置包括的控制電路包括電壓互感器、信號變換電路、低通濾波器、A/D轉換器、16位微處理器、光電耦合器、繼電器驅動電路、繼電器、接觸器、補償電容器組。

10kV配網首端運行參數遠程采集系統的控制方法采用配電網隨器動態補償方法和配電線路無功補償優化方法；

配電網隨器動態補償方法是對電網電流、電壓進行采樣和處理，從而計算出電網的功率因數，并根據無功補償算法控制補償電容的投切，以達到改善電網電壓質量，提高配電網的功率因數，實現電網無功補償的作用；

配電線路無功補償優化方法中控制電容器的自動投切是通過遠程通信技術和網絡技術實現上、下位機之間的雙向數據交換，下位機采集各補償點的實測電壓和投切情況傳輸給調度室里的上位機，上位機再集中整合變電站出口的功率因數和無功功率，確定各補償點投切情況，再把投切命令傳輸給下位機，達到了功率因數和電壓的雙控。

配電線路無功優化自動化控制系統由調度室內的上位PC機、配電線路中的無功補償控制器（下位機）及通訊三部分組成。基本思路是把某條配電線路上安裝的無功補償裝置通過GPRS遠程通訊技術和網絡技術進行統一管理，使得無功補償裝置能夠根據上位機的指令進行投切動作。

10kV配網首端運行參數遠程采集系統的控制方法是按電壓投切方式來確定最佳補償點的位置和容量；控制電容器的自動投切是通過遠程通信技術和網絡技術實現上下位機之間的雙向數據交換，下位機采集各補償點的實測電壓和投切情況傳輸給調度室里的上位PC機，上位PC機再集中整合變電站出口的功率因數和無功功率，確定各補償點投切情況，再把投切命令傳輸給下位機，達到了功率因數和電壓的雙控。采用配電網隨器動態補償、沿線路分散補償中固定補償和動態補償相結合的無功優化方案。

配電網10kV線路無功優化自動化控制系統，利用移動通信網和INTER互聯網現有公共資源，系統建設一次性投入費用和運行費用低；投切負荷開關采用高壓真空接觸器，壽命長，可單桿安裝；不須安裝電流互感器，使得體積小、安裝工作簡便；借助變電所出口無功功率和功率因數采樣數據遠程集控，實現了電壓與功率因數雙控的目的（無功優化、投切控制和管理一體化），與功率因數控制的投切開關相比自動化程度高、性價比高。