[发明专利]一种基于数字链路的投切式无功补偿控制装置及其方法

权利要求书

1.一种基于数字链路的投切式无功补偿控制方法，其特征在于，所述方法基于一种投切式无功补偿控制装置实现，所述装置包括：

无功数据管理器，用于采集380V低压进线柜和10KV高压出线柜的电气数据，对电气数据进行数据处理获得无功数据，并通过数字链路将无功数据传输到无功补偿管理器；

无功补偿管理器，用于根据无功数据和电容投切逻辑进行无功功率补偿，并根据电容柜电气量和接触器状态进行故障分析判断；

所述无功数据管理器包括第一电压互感器、第一电流互感器、信号调理模块和第一主控芯片，其中，所述第一电压互感器和第一电流互感器分别用于采集380V低压进线柜和10KV高压出线柜的电压、电流信号；所述信号调理模块用于对电压、电流信号进行滤波、升压处理；所述第一主控芯片用于对信号调理模块输出的电压、电流信号进行模数转换、数字信号处理和编码处理，获得无功数据帧，并通过CAN总线将无功数据帧传输到无功补偿管理器；

所述第一主控芯片还用于接收380V低压进线柜和10KV高压出线柜的开关信号，并根据开关信号控制继电器通断，实现继电保护功能；所述开关信号包括失压报警信号、合闸回路信号、分闸回路信号、刀闸信号；

所述无功补偿管理器包括第二电流互感器、第二电压互感器、第二主控芯片、接触器和电容柜，其中，所述第二电流互感器用于采集电容柜的总电流；所述第二电压互感器用于采集电容柜中各支路的电容电压；所述第二主控芯片一方面用于根据电容柜的电压、电流信号、无功数据和电容投切逻辑输出电容投切指令，另一方面用于根据电容柜的电压、电流信号和接触器状态进行无功补偿管理器故障判断，生成故障报警信号；所述接触器用于根据电容投切指令对电容柜中的电容进行投入、切除操作；

所述方法包括如下步骤：

步骤1、利用无功数据管理器采集380V低压进线柜和10KV高压出线柜的电气数据，并对电气数据进行预处理；

步骤2、对预处理后的数据进行编码处理，获得无功数据帧，并通过数据链路将无功数据帧传输到无功补偿管理器；

步骤3、根据无功数据帧和电容投切逻辑，利用无功补偿管理器进行电容的投入或切除，实现无功功率补偿；

所述步骤2的具体操作如下：

步骤201、根据无功数据管理器在配电系统中的属性，生成无功数据管理器的电气层级编码，所述电气层级编码包括无功数据管理器的管理电压等级、无功数据管理器所在机柜的类型、无功数据管理器上一级的编号和无功数据管理器本身编号；

步骤202、利用CAN的扩展帧的ID对无功数据管理器的电气层级编码进行封装，生成帧头；

步骤203、利用预处理后的无功电气数据作为帧的数据部分，与帧头组成完整的无功数据帧；

步骤204、通过数据链路将无功数据帧传输到无功补偿管理器。

2.根据权利要求1所述的一种基于数字链路的投切式无功补偿控制方法，其特征在于，所述步骤1中的预处理包括滤波处理、升压处理、模数转换处理和数字信号处理。

3.根据权利要求1所述的一种基于数字链路的投切式无功补偿控制方法，其特征在于，所述步骤202中的电气层级编码的封装逻辑为：

扩展帧ID共有29位，定义扩展帧ID的最28位表示该数据帧的超级优先级，定义扩展帧ID的第27-20位为功能码，用于表示该数据帧的功能，定义扩展帧ID的第19-16位表示该数据帧发送者的管理电压等级，定义扩展帧ID的第15-12位表示该数据帧发送者所在的机柜的类型，定义扩展帧ID的第11-6位表示该数据帧发送者上一级的设备编号，定义扩展帧ID的第5-0位表示该数据帧发送者的设备编号，所述设备编号为自定义的、唯一的编号。