一种分布式智能型无功补偿系统的制作方法

1.本实用新型涉及无功补偿技术领域，具体为一种分布式智能型无功补偿系统。


背景技术：

2.我国电力负荷正在迅速增长，发电能力不断提升，输配电网络不断扩大。但是由于我国水力资源及煤炭能源分布不均衡、东西部发展不平衡等因素，决定了发电和用电需求分布不均衡，加之广大的地理面积，需要建设规模庞大的远距离输电网络。无功功率的平衡对于保障输电系统的稳定性、提高电力输送效率具有重要意义。
3.虽然发电机可以为电网中的负荷提供一定的无功功率，但是如果这些负荷所需的无功功率都由发电机提供并且经过远距离的传输，显然是不可能的，并且会对公共电网产生以下几个方面的影响：会导致视在功率的增加，从而使发电机变压器及其他电气设备容量和导线容量增加；使线路总电流增大，因而使设备和线路中的损耗增加；使线路和变压器的压降增大，尤其是冲击性无功功率负载还会使电压产生剧烈的波动，严重影响电能质量。
4.合理的解决方法应该是在需要消耗无功功率的负载处产生无功功率，即无功功率的就地补偿。全国供用电规则规定：无功电力应就地平衡，并且达不到功率因数要求的用户将由供电部门对其进行罚款。因此，研究安装方便、建设周期短造价低、运行维护简便、能够动态补偿的无功功率就地补偿装置对电网系统的稳定运行以及电力用户，都有十分重要的意义。目前存在一种问题就是用户现场无功功率补偿容量的需求是不确定的，而单个无功补偿模块的补偿容量有限，也难满足方便扩充补偿容量的应用需求、动态补偿无功功率。


技术实现要素：

5.(一)解决的技术问题
6.本实用新型的目的在于提供一种分布式智能型无功补偿系统，以解决上述背景技术中提出的因用户现场无功功率补偿容量的需求是不确定的，而单个无功补偿模块的补偿容量有限。也难满足方便扩充补偿容量的应用需求、动态补偿无功功率的问题。
7.(二)技术方案
8.为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：一种分布式智能型无功补偿系统，包括智能电容器、检测单元、主控单元、通信单元，所述智能电容器内装有智能型无功补偿模块，所述智能型无功补偿模块通过rs485总线联网组成，每个模块配置有本系统中唯一的联网通信地址，所述智能电容器将电网中的电压信息发送给检测单元，所述检测单元将检测出来的母线电流信息传给主控单元，所述主控单元分别与检测单元、通信单元、智能电容器相连。
9.进一步的，所述系统由1
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32个智能型无功补偿模块通过rs485总线联网组成，所述rs485总线采用屏蔽双绞线。
10.进一步的，所述主控单元只有一个，其余的主控单元会自动变成从控单元，系统上电后，联网通信地址最小的单元自动成为主控单元，其余主控单元自动成为从控单元，主从
控单元分别可称为主从模块。
11.进一步的，所述智能型无功补偿模块中的每一模块中均设置了相同的过电压门限，分为一级电压门限和二级电压门限。
12.进一步的，所述各个模块之间的连接采用的是8芯网线、rj11接口。
13.(三)有益效果
14.与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：
15.(1)可以满足了用户现场方便扩充补偿容量的需求：补偿容量扩充仅仅需要增加模块数量并重新上电，系统能够自动重新联网运行。
16.(2)由主控单元控制分布式无功补偿系统的运行，主控单元发生故障后，自动产生出新的主控单元，维持系统的正常运行
17.(3)系统采用综合考虑无功功率和功率因数的无功补偿策略，兼容共补模块和分相补偿模块以实现对三相不平衡负载的补偿；允许不同补偿容量的模块接入系统，提高了无功补偿系统灵活性。
附图说明
18.图1为本实用新型系统总体框图；
19.图2为本实用新型母线电流采样图；
20.图3为本实用新型主从模块形成示意图；
21.图4为本实用新型主模块功能流程图；
22.图5为本实用新型主模块查询系统中从模块地址流程图；
23.图6为本实用新型无功补偿实验接线图；
24.图7为本实用新型无功补偿实验的实验参数图；
25.图8为本实用新型副边电压280v时无功补偿结果(投入两组电容器)图；
26.图9为本实用新型副边电压400v时无功补偿结果(投入四组电容器)图；
27.图中：1、检测单元；2、主控单元；3、通信单元；4、智能电容器。
具体实施方式
28.下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例，基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
29.请参阅图1
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6，本实用新型提供一种技术方案：一种分布式智能型无功补偿系统，包括智能电容器4、检测单元1、主控单元2、通信单元3，所述智能电容器4内装有智能型无功补偿模块，所述智能型无功补偿模块通过rs485总线联网组成，每个模块配置有本系统中唯一的联网通信地址，所述智能电容器4将电网中的电压信息发送给检测单元1，所述检测单元1将检测出来的母线电流信息传给主控单元2，所述主控单元2分别与检测单元1、通信单元3、智能电容器4相连。
30.本实例中，所述系统由1
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32个智能型无功补偿模块通过rs485总线联网组成，所述rs485总线采用屏蔽双绞线。
31.本实例中，所述主控单元(2)只有一个，其余的主控单元(2)会自动变成从控单元，系统上电后，联网通信地址最小的单元自动成为主控单元(2)，其余主控单元(2)自动成为从控单元，主从控单元分别可称为主从模块。主模块形成后，查询联网系统中从模块的联网通信地址，若查询某地址时没有信息回复或crc校验失败，说明系统中没有配置该联网通信地址的模块或者该模块无法正常通信，接着查询从模块补偿容量、工作方式(三相共补或三相分补)、当前电容器工作状态、故障信息等内容，完成联网过程；检测三相电压、三相母线电流计算得到三相无功功率；按照无功补偿算法结合模块信息向从模块发送投入/切除动作指令，控制系统中所有模块的运行，补偿无功功率；主模块定时查询从模块的实时运行信息，如故障信息、工作状态信息，并且由此向从模块确认主模块的正常工作；主模块自身发生故障情况时，如某相掉电、系统异常等，不再向从模块确认自身的正常工作，作为从模块工作。而从模块的功能则是接收主模块查询命令并回复信息；接收主模块发送的投入/切除动作命令，根据命令并结合当前自身运行状态(包括是否处于切除状态、上次投入运行后放电是否完成、是否存在故障保护等)控制并联电容器的投切；当一段时间没有接收到主模块的查询命令后，从模块自动开始再一次的联网过程，产生新的主模块。
32.本实例中，所述智能型无功补偿模块中的每一模块中均设置了相同的过电压门限，分为一级电压门限和二级电压门限；当电压达到一级电压门限时，电容器不能够再继续投入而可以切除；当电压达到二级电压门限时，电容器必须全部切除。两级过电压门限的设置可进一步防止电容器投切震荡的产生。
33.本实例中，所述各个模块之间的连接采用的是8芯网线、rj11接口。
34.本实用新型的工作原理：本实用新型系统工作采用主、从工作模式：在主模块中综合系统中所有模块信息、进行无功功率分析、无功补偿判断并向从模块发送投入电容器命令或切除电容器命令，即由主模块控制系统的运行；当主模块发生故障退出运行时，由从模块中重新形成一主模块，维持系统继续正常运行。主模块形成后，查询联网系统中从模块的联网通信地址，若查询某地址时没有信息回复或crc校验失败，说明系统中没有配置该联网通信地址的模块或者该模块无法正常通信，接着查询从模块补偿容量、工作方式(三相共补或三相分补)、当前电容器工作状态、故障信息等内容，完成联网过程；检测三相电压、三相母线电流计算得到三相无功功率；按照无功补偿算法结合模块信息向从模块发送投入/切除动作指令，控制系统中所有模块的运行，补偿无功功率；主模块定时查询从模块的实时运行信息，如故障信息、工作状态信息，并且由此向从模块确认主模块的正常工作；主模块自身发生故障情况时，如某相掉电、系统异常等，不再向从模块确认自身的正常工作，作为从模块工作。而从模块的功能则是接收主模块查询命令并回复信息；接收主模块发送的投入/切除动作命令，根据命令并结合当前自身运行状态(包括是否处于切除状态、上次投入运行后放电是否完成、是否存在故障保护等)控制并联电容器的投切；当一段时间没有接收到主模块的查询命令后，从模块自动开始再一次的联网过程，产生新的主模块。本实用新型结构简单，使用安全方便。
35.尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。