本實用新型涉及一種電力系統的無功補償裝置,尤其涉及一種智能配變監控裝置。
背景技術:
隨著國民經濟的快速發展和人民生活水平的不斷提高,我國的電力需求迅猛增長,而對配電網建設的投資卻相對較少,限制了配電網的建設和配電自動化技術發展,因此,加快配電網的改造,發展配電系統自動化技術成為我國電力事業發展的當務之急。
配電自動化系統的基本功能包括對配電網的安全監測、控制功能和保護功能,安全檢測功能是通過實時采集配電網的模擬量、狀態量和電能量,監視配電網的運行狀態;控制功能是指在需要的時候遠程操作運動裝置,以達到特定的目的;保護功能是指通過分析電網的實時數據,及時發現配電網故障,迅速定位故障區域,自動隔離故障線路,恢復非故障區供電。
隨著微電子技術,數字控制技術,通信與網絡技術的高速發展和廣泛應用以及國家智能電網改造的深入,智能化,集成化,網絡化,高可靠性,可用性,可維護性,節能,環保,安全成為智能電器發展的主流,改善電能質量措施涉及面很廣,主要包括無功功率補償、抑制諧波、降低電壓波動和閃變以及解決三相不平衡等方面,無功補償裝置是指通過提高電網功率因數實現提高電能利用效率、降低電網損耗、提升供電質量等功能的設備。
現有的中國專利數據庫中公開了名稱為一種配電監控系統裝置的專利,該專利的申請號為:CN201120259341.2,申請日為2011.07.21,授權公告號為CN202167850 U,授權公告日為2012.03.14,其結構包括:微處理器、電容投切輸出接口、電源管理模塊、人機接口、數據采集模塊、實時時鐘模塊、復位模塊、通信模塊、溫濕度傳感器和數據存儲模塊;所述的微處理器與電容投切輸出接口相連;所述的微處理器與電源管理模塊相連;所述的微處理器與人機接口相連;所述的微處理器與實時時鐘模塊相連;所述的微處理器與復位模塊相連;所述的微處理器與數據存儲模塊相連;所述的微處理器與數據采集模塊相連;所述的微處理器與溫濕度傳感器相連;所述的微處理器與通信模塊相連。其不足之處在于:由于電網中存在非線性負載,從而形成無功功率的消耗,由于該裝置只用了動態無功補償的電容投切輸出接口,因此該裝置補償效果欠佳,功耗較大,投入成本過高。
技術實現要素:
本實用新型的目的是針對現有技術存在的不足,提供一種動靜態相結合的無功功率智能配變監控終端。
為了實現上述實用新型的目的,本實用新型所采取的技術方案:
一種智能配變監控終端,包括有用于數據分析與處理的微處理器、電源管理模塊、用于采集電網實時數據的數據采集模塊、用于對電網實時檢測的溫濕度傳感器、數據存儲模塊、用于對電網遠程控制的人機接口、用于對電網保護的過零檢測電路以及使電網恢復到起始狀態的復位模塊,所述的電源管理模塊輸出端與微處理器的電源輸入端連接,所述的數據采集模塊的信號輸出端與微處理器的信號輸入端連接,所述的溫濕度傳感器的信號輸出端與微處理器的信號輸入端連接,所述的數據存儲模塊與微處理器連接,所述的人機接口與微處理器連接,所述的過零檢測電路信號輸出端與微處理器的信號輸入端連接,所述的復位模塊信號輸出端與微處理器的信號輸入端連接,該裝置還包括有發射信號的通信控制電路、用于抑制諧波的LC濾波器以及用于對電網工作狀態監控的電容投切開關電路,所述的通信控制電路包括有微處理器與電能表或其他設備之間通信的本地有線通信模塊以及微處理器與主站之間通信的無線通信模塊,所述的本地有線通信模塊信號輸入端和無線通信模塊信號輸入端均與微處理器的信號輸出端連接,所述的LC濾波器和電容投切開關電路與微處理器相連接。
本實用新型工作時,將該智能配變監控終端與電網接通,當電網中的欠補償量為整數時,使用LC濾波器進行補償,當電網中的欠補償量為非整數時,通過LC濾波器和電容投切開關電路相配合進行補償。與現有技術相比,本實用新型的有益效果為:由于LC濾波器和電容投切開關電路相配合對電網進行補償,因此該裝置抗干擾性能更強、靈敏度更高、體積較小、功耗較低、傳輸距離更遠。
為了采集的數據更加的可靠,所述的數據采集模塊包括有開關量采集模塊、直流采集模塊和電網參數采集模塊,所述的開關量采集模塊的信號輸出端、直流采集模塊的信號輸出端以及電網參數采集模塊的信號輸出端均與微處理器的信號輸入端連接。
為了便于人為的對電網進行控制,所述的人機接口包括LCD顯示電路、LED狀態指示電路和按鍵電路,所述LCD顯示電路為帶背光控制的點陣式LCD,所述的LCD顯示電路、LED狀態指示電路和按鍵電路與微處理器連接。
為了提高無功功率補償的速率,所述的微處理器采用STM32F1微處理器。
進一步地,所述的數據存儲模塊為Atmel公司的AT45DB161的串行FLASH以及存儲控制參數的EEPROM。
進一步地,所述的電容投切開關電路為晶閘管開關。
為了通信方便,所述的本地有線通信模塊和無線通信模塊均采用RS485/322通信接口。
進一步地,溫度傳感器選用數字溫度傳感器DS18B20及濕敏電阻對裝置外的環境溫度和濕度進行實時監控。
附圖說明
圖1為本實用新型的結構示意圖。
其中,1微處理器,2電源管理模塊,3數據采集模塊,4溫濕度傳感器,5數據存儲模塊,6人機接口,7過零檢測電路,8復位模塊,9通信控制電路,10LC濾波器,11電容投切開關電路。
具體實施方式
如圖1所述,為一種智能配變監控終端,包括有用于數據分析與處理的微處理器1、電源管理模塊2、用于采集電網實時數據的數據采集模塊3、用于對電網實時檢測的溫濕度傳感器4、數據存儲模塊5、用于對電網遠程控制的人機接口6、用于對電網保護的過零檢測電路7以及使電網恢復到起始狀態的復位模塊8,電源管理模塊2輸出端與微處理器1的電源輸入端連接,數據采集模塊3的信號輸出端與微處理器1的信號輸入端連接,溫濕度傳感器4的信號輸出端與微處理器1的信號輸入端連接,數據存儲模塊5與微處理器1連接,人機接口6與微處理器1連接,過零檢測電路7信號輸出端與微處理器1的信號輸入端連接,復位模塊8信號輸出端與微處理器1的信號輸入端連接,該裝置還包括有發射信號的通信控制電路9、用于抑制諧波的LC濾波器10以及用于對電網工作狀態監控的電容投切開關電路11,通信控制電路9包括有微處理器1與電能表或其他設備之間通信的本地有線通信模塊以及微處理器1與主站之間通信的無線通信模塊,本地有線通信模塊信號輸入端和無線通信模塊信號輸入端均與微處理器1的信號輸出端連接,LC濾波器10和電容投切開關電路11與微處理器1相連接,為了采集的數據更加的可靠,數據采集模塊3包括有開關量采集模塊、直流采集模塊和電網參數采集模塊,開關量采集模塊的信號輸出端、直流采集模塊的信號輸出端以及電網參數采集模塊的信號輸出端均與微處理器1的信號輸入端連接,為了便于人為的對電網進行控制,人機接口6包括LCD顯示電路、LED狀態指示電路和按鍵電路,LCD顯示電路為帶背光控制的點陣式LCD,LCD顯示電路、LED狀態指示電路和按鍵電路均與微處理器1連接,為了提高無功功率補償的速率,微處理器1采用STM32F1微處理器1,進一步地,數據存儲模塊5為Atmel公司的AT45DB161的串行FLASH以及存儲控制參數的EEPROM,進一步地,電容投切開關電路11為晶閘管開關,為了通信方便,本地有線通信模塊和無線通信模塊均采用RS485/322通信接口,進一步地,溫度傳感器選用數字溫度傳感器DS18B20及濕敏電阻對裝置外的環境溫度和濕度進行實時監控。
工作時,將該智能配變監控終端與電網接通,當電網中的欠補償量為整數時,使用LC濾波器10進行補償,當電網中的欠補償量為非整數時,通過LC濾波器10和電容投切開關電路11相配合進行補償。
本實用新型并不局限于上述實施例,在本實用新型公開的技術方案的基礎上,本領域的技術人員根據所公開的技術內容,不需要創造性的勞動就可以對其中的一些技術特征作出一些替換和變形,這些替換和變形均在本實用新型的保護范圍內。