基于rs485總線的集散式無功補償裝置協調控制系統的制作方法
【技術領域】
[0001]本發明屬于電能質量技術領域，尤其涉及一種基于RS485總線的集散式無功補償裝置協調控制系統。
【背景技術】
[0002]無功補償裝置在電力供電系統中有重要作用，可以提高電網功率因數，降低供電變壓器及輸送線路的損耗，提高供電效率，改善供電環境。所以無功功率補償裝置在電力供電系統中處在一個不可缺少的非常重要的位置。合理的選擇補償裝置，可以做到最大限度的減少電網的損耗，使電網質量提高。反之，如選擇或使用不當，可能造成供電系統，電壓波動，諧波增大等諸多因素。
[0003]目前，無功補償設備種類較多，有并聯電容器無功補償裝置、TCR型SVC、TSC型SVC、SVG等，供電系統中可能包含數種無功補償設備，但這些無功補償設備絕大多數均以單段母線為控制對象，通過控制單套無功補償裝置來調節該段母線上的功率因數。用電單位所用各級供、配電系統可能裝設多套無功補償裝置。但每套裝置均為單獨控制，無法從全局上總覽整個電網的無功狀況，也無法綜合協調控制，合理調配無功補償輸出功率，達到整個電網的無功補償供需平衡。
【發明內容】
[0004]針對上述問題，本發明提供一種
[0005]為達到上述目的，本發明基于RS485總線的集散式無功補償裝置協調控制系統，包括工控機，所述工控機通過RS485總線分別與第I級供電系統、第2級供電系統、第3級供電系統、第η級供電系統以及第I級配電系統、第2級配電系統、第m級配電系統，其中η、m均為正整數；
[0006]所述的各級供電系統包括通過所述RS485總線與所述工控機相連的電網綜合自動化系統監控后臺、若干無功補償控制器、SVC、SVG、同步調相機、同步發電機，所述的SVC、SVG,同步調相機、同步發電機通過RS485轉I/O接口單元相連與所述RS485總線相連，所述電網綜合自動化系統監控后臺通過以太網連接的若干繼電保護監控裝置；
[0007]工控機通過RS485總線對用戶的各級供、配電系統中的無功功率狀況和各類無功補償控制器進行監測和數據交換，工控機通過以太網檢測電網內各級供電系統的無功狀況，依據用戶供、配電系統的層級關系、設備間距離、無功補償設備性質及補償能力，實時給出無功補償協調控制方案，控制所在供、配電系統內各種無功補償控制器的投切；
[0008]工控機通過RS485總線從繼電保護測控裝置采集各級供、配電系統電壓、電流、功率因數數據，并向繼電保護測控裝置發出分合無功補償出線開關柜分合控制指令；
[0009]根據工控機的無功補償方案總體控制無功補償設備，通過RS485總線對供、配電系統各級無功補償裝置、SVC、SVG、同步發電機、同步調相機發出控制指令，使工廠功率因數達到相關國家規定要求。
[0010]進一步地，所述RS485轉I/O接口單元裝設于各級供、配電系統中的SVC、SVG控制柜中，用于采集SVC、SVG中工作電壓、電流及無功功率等實時數據，同時接收并執行來自工控機的無功補償控制調節命令。
[0011]進一步地，所述RS485轉I/O接口單元裝設于同步發電機勵磁控制柜或同步調相機勵磁控制柜上，用于從控制柜采集勵磁電流信號，將信號轉化為RS485信號送至工控機；同時接收工控機發出的勵磁調節指令，由RS485總線信號轉換為干接點開關量信號，送至同步發電機控制柜或同步調相機控制柜勵磁調節器，以控制同步發電機或同步調相機勵磁增減。
[0012]進一步地，所述無功補償控制器裝設于各級供、配電系統的無功補償裝置內，通過RS485接口送至工控機，向工控機提供所在無功補償設備的運行狀態及各補償支路的投切情況，并執行工控機發出的補償支路投切命令。
[0013]本發明基于RS485總線的集散式無功補償裝置協調控制系統，可以根據無功補償裝置及現場設備狀況，調整無功補償方案設計原則，協調控制無功補償裝置，利用現有無功補償設備，達到最佳的無功補償效果；可以清晰完整的掌握供、配電系統的無功分布狀況，查看到各級供、配電系統的無功補償設備運行狀況及無功補償效果。
【附圖說明】
[0014]圖1為本發明基于RS485總線的集散式無功補償裝置協調控制系統的結構框圖；
[0015]圖2為本發明基于RS485總線的集散式無功補償裝置協調控制系統的應用實施例原理圖。
【具體實施方式】
[0016]下面結合說明書附圖對本發明做進一步的描述。
[0017]如圖1所示，本發明基于RS485總線的集散式無功補償裝置協調控制系統，包括工控機，所述工控機通過RS485總線分別與第I級供電系統、第2級供電系統、第3級供電系統、第η級供電系統以及第I級配電系統、第2級配電系統、第m級配電系統，其中η、m均為正整數；
[0018]所述的各級供電系統包括通過所述RS485總線與所述工控機相連的電網綜合自動化系統監控后臺、若干無功補償控制器、SVC、SVG、同步調相機、同步發電機，所述的SVC、SVG,同步調相機、同步發電機通過RS485轉I/O接口單元相連與所述RS485總線相連，所述電網綜合自動化系統監控后臺通過以太網連接的若干繼電保護監控裝置；
[0019]工控機通過RS485總線對用戶的各級供、配電系統中的無功功率狀況和各類無功補償控制器進行監測和數據交換，工控機通過以太網檢測電網內各級供電系統的無功狀況，依據用戶供、配電系統的層級關系、設備間距離、無功補償設備性質及補償能力，實時給出無功補償協調控制方案，控制所在供、配電系統內各種無功補償控制器的投切；
[0020]工控機通過RS485總線從繼電保護測控裝置采集各級供、配電系統電壓、電流、功率因數數據，并向繼電保護測控裝置發出分合無功補償出線開關柜分合控制指令；
[0021]根據工控機的無功補償方案總體控制無功補償設備，通過RS485總線對供、配電系統各級無功補償裝置、SVC、SVG、同步發電機、同步調相機發出控制指令，使工廠功率因數達到相關國家規定要求。
[0022]如圖2所示，I為工控機，2為RS485集線器，3為RS485中繼器，4為RS485總線，5為電網綜合自動化系統監控后臺，6為電網綜合自動化系統SCADA以太網，7為繼電保護測控裝置，8為RS485轉I/O接口單元，9為SVC控制柜，10為SVG控制柜，11為同步發電機勵磁控制柜，12為同步調相機勵磁控制柜，13為無功補償控制器，14為控制電纜。
[0023]圖2中，η臺35kV繼電保護測控裝置7、SCADA以太網絡6以及監控后臺5共同組成35kV電網綜合自動化系統。監控后臺5內的無功補償信號采集程序將本級電網內的總進線電壓、總進線電流、功率因數、SVC出線柜斷路器狀態、SVG出線柜斷路器狀態等通過RS485總線4、RS485中繼器3以及RS485集線器2送至工控機I ;RS485轉I/O接口單元8將SVC控制柜9和SVG控制柜10內本套SVC、SVG裝置相關信號轉化為RS485信號后經RS485總線4和RS485集線器2送至工控機I ;無功補償控制器13將本套無功補償裝置內相關信號經RS485總線4和RS485集線器2送至工控機I ;RS485轉I/O接口單元8將發電機勵磁控制柜11和調相機勵磁控制柜12內本套SVC、SVG裝置相關信號轉