[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

说明书

本发明公开了一种基于数字链路的投切式无功补偿控制装置及其方法，旨在解决现有技术无功功率补偿不准确的技术问题。其包括：无功数据管理器和无功补偿管理器，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，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本发明能够快速、准确的投切电容，进行无功功率补偿。

技术领域

本发明涉及一种基于数字链路的投切式无功补偿控制装置及其方法，属于电力系统无功补偿技术领域。

背景技术

电力系统的用电设备在使用时会产生无功功率，而且通常是电感性的，它会使电源的容量使用效率降低，造成电力损失。功率因数是电力系统的一个重要的技术数据，其可以衡量电气设备的效率高低：功率因数低，说明电路用于交变磁场转换的无功功率大，增加了线路供电损失。在交流电路中，功率因数可以通过电压与电流之间的相位差(Φ)的余弦来计算，用符号cosΦ表示，在数值上，功率因数是有功功率和视在功率的比值，即cosΦ=P/S。

为了提高电力系统的效率，大部分供电系统引入了无功功率补偿系统，无功补偿系统可以通过接触器控制电容的投入和切除来达到调整功率因数的目的，进而降低供电变压器及输送线路的损耗，提高供电效率、改善供电环境。

但是现有的无功功率补偿系统存在以下几个问题：

1、无功补偿管理器需要读取安装在进线总柜的电流互感器来获取无功电气数据，但是无功补偿管理器和电流互感器之间距离一般较远，线路容易受到干扰，导致电气量测量不准确；

2、大部分投切式无功补偿系统只针对低压进线侧（380V）的无功数据来进行补偿，而并不能针对高压出线侧（10kV）的无功进线补偿，导致无功补偿柜没有办法对变压器消耗的无功进行精确补偿；

3、投切式无功补偿系统不会检测接触器的状态，当接触器发生故障时不能及时告知用户，而接触器故障会直接导致补偿效率低下、功率因数偏低，增加变压器的负担，并且可能引发安全问题；

4、投切式无功补偿系统不会关注电容的容量，无法做到精准投切，甚至会出现频繁投切的现象。

发明内容

为了解决现有技术中无功补偿系统存在的问题，本发明提出了一种基于数字链路的投切式无功补偿控制装置及其方法，分别采集低压总柜和高压出线柜的电气数据，并通过数字链路进行数据传输，然后有选择的进行电容投切，实现无功补偿，并进行相应的故障分析，本发明可以避免电气干扰导致数据失真，确保电容投切的准确性。

为解决上述技术问题，本发明采用了如下技术手段：

第一方面，本发明提出了一种基于数字链路的投切式无功补偿控制装置，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。

结合第一方面，进一步的，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。