[發明專利]基于光纖通信的分布式消弧線圈控制器裝置

無效

• 申請號: 201210504700.5
• 申請日: 2012-11-30
• 公開（公告）號: CN102931651A
• 公開（公告）日: 2013-02-13
• 發明（設計）人: 楊以涵;齊鄭;蔡志偉
• 申請（專利權）人: 北京拓山電力科技有限公司
• 主分類號: H02H9/08
• 分類號: H02H9/08;H02J13/00
• 代理公司: 北京金闕華進專利事務所(普通合伙) 11224
• 代理人: 吳鴻維

技術領域

本發明屬于一種電力技術和設備，適用于3～35kV配電網，能夠有效解決同一個電網中有多套自動調諧消弧線圈的情況。當系統的運行方式發生變化時，多個控制器能夠協調控制，保證消弧線圈的補償電流處于最佳數值，同時避免消弧線圈誤動和頻繁調節。

背景技術

隨著配電網的不斷發展，架空線路數量和長度不斷增加，并且電纜出線的比例越來越高，這些變化導致系統對地電容電流急劇增加。根據國家電網公司的相關標準，當電容電流超過一定范圍后必須安裝消弧線圈，補償系統的電容電流，防止出現弧光過電壓和弧光火災的發生。

目前，隨著系統電容電流的增加，消弧線圈補償容量也不斷增大，在很多系統中出現了多個自動調諧式消弧線圈同時參與補償的情況。同時在配電網運行方式發生變化時，也經常出現多個自動調諧式消弧線圈并列運行的情況，這就帶來了自動調諧式消弧線圈協調控制的問題。在實際運行中，這個問題沒有得到很好的解決，并列運行的消弧線圈往往頻繁調節，甚至因此中性點電壓的長時間波動，影響了供電可靠性。自動調諧式消弧線圈協調控制的難點在于各裝置之間的互相通信，以及控制策略。

發明內容

本發明的目的是克服現有技術上的不足，提供一種分布式消弧線圈控制器裝置。多個控制器通過光纖連接到光交換機上，進行實時通信，形成分布式控制系統。當系統的運行方式發生變化時，多個控制器能夠協調控制，保證消弧線圈的補償電流處于最佳數值，同時避免消弧線圈誤動和頻繁調節。

本發明的技術方案如下：

一種基于光纖通信的分布式消弧線圈控制器裝置，包括多個消弧線圈控制器和一光交換機；其特征在于：

所述多個消弧線圈控制器能夠安裝在不同的主控室，通過光纖連接到所述光交換機上，多個控制器之間進行實時通信，形成分布式控制系統，所述分布式控制系統協調控制；

每一消弧線圈控制器通過二次電纜與相對應的一消弧線圈相連，相對應的消弧線圈電壓互感器、電流互感器采集消弧線圈的電壓信號和電流信號，所述消弧線圈的電壓信號、電流信號以及消弧線圈調節開關的檔位信號通過二次電纜上傳至該消弧線圈控制器；所述消弧線圈控制器通過二次電纜向對應的消弧線圈調節開關輸出相應的控制信號；

所述光交換機安裝在主控室，多個消弧線圈控制器將所述對應消弧線圈的電壓信號、電流信號以及消弧線圈調節開關的檔位信號通過光纖傳輸至光交換機，以實現多個消弧線圈控制器的實時通信；

將所述多個消弧線圈控制器中的任意一個消弧線圈控制器設為主控制器，由主控制器根據各消弧線圈的電壓信號、電流信號計算配電網的電容電流值；

將多個消弧線圈分別設置成預調式消弧線圈和隨調式消弧線圈，在配電網正常運行時，預調式消弧線圈投入容量固定；

當配電網發生單相接地故障時，所述預調式消弧線圈不再調整檔位；主控制器根據配電網的電容電流值和各隨調式消弧線圈的容量、調節范圍在各隨調式消弧線圈中進行補償電流的均衡分配，并由各相應消弧線圈控制器通過二次電纜向對應的隨調式消弧線圈調節開關輸出相應的控制信號，快速調整隨調式消弧線圈至全補償狀態；

多個控制器能夠實時監控系統運行情況，當系統運行方式改變時，多個控制器協調控制，先將預調式消弧線圈閉鎖，將隨調式消弧線圈調節至運行方式變化前的狀態，然后通過一臺被設置為主控制器的消弧線圈控制器計算系統電容電流，最后將電容電流按比例分配給所有隨調式消弧線圈，按照各隨調式消弧線圈的容量和調節范圍進行補償電流的均衡分配。

所述消弧線圈控制器為嵌入式工控機。

所述消弧線圈控制器包括模擬量變換器板卡、開關量輸入板卡、開關量輸出板卡、背板總線、嵌入式主板；

所述模擬量變換器板卡連接消弧線圈電壓互感器、電流互感器的副邊模擬信號；

所述開關量輸入板卡通過二次電纜連接消弧線圈調節開關的檔位信號；

所述開關量輸出板卡通過二次電纜將消弧線圈調節開關的控制信號輸出至消弧線圈調節開關；

所述主控制器、模擬量變換器板卡、開關量輸入板卡、開關量輸出板卡均連接至背板總線上；

所述主控制器還分別通過串口線連接至自動化后臺，通過光纖以太網連接至所述光交換機。

所述裝置能夠有效解決同一個電網中有多套自動調諧消弧線圈的情況。