专利名称：多功能配电监测与无功补偿控制分析系统的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及电力综合监测和分析系统，具体涉及一种多功能配电监测与无功 补偿控制分析系统。
背景技术：
随着工业的发展，电气安全与无功补偿已成为电力用户和供电部门共同关注的问 题。对用户端的用电基本参数以及相关的电能质量参数进行全面的实时监测具有重要的实 际意义。另外不论是对供电部门来说，还是对电力用户来说，实施高水平的无功补偿具有重 要的社会意义与经济效益。目前已有很多用户电力综合监测的产品，而高水平的能在谐波较严重环境实现正 确投切电容器的无功补偿控制器也有多家国外企业生产，如西门子、欧高等，但价格很高。 在实际工作中存在的问题是高精度的用户电力监测与较低精度无功补偿控制器测的是同 一个电压电流(前者安装于进线柜，后者安装于电容柜，通常两柜距离小于10米)，但却使用 了两套精度不一的信号采集装置，这使得一方面重复测量造成浪费，另一方面无法利用用 户电力监测的高精度实现高水平的无功补偿控制。目前国内在电信号检测方面主要通过嵌入式的芯片来实现，如DSP、MCU及ARM等。 对需要进行谐波分解的场合一般均采用DSP。目前一个测量单元(包括DSP、6路同步AD及 相关的运算放大器与精密互感器等)提供三相电压与三相电流的测量，这类高精度的测量 目前主要用于需要进行谐波测量的场合。
发明内容本实用新型的目的在于克服现有技术存在的上述不足，提供一种多功能配电监测 与无功补偿控制分析系统，将电力用户的电参量监测与无功补偿控制组合成一个小系统， 避免重复测量，大幅度降低高水平无功补偿控制器的成本。本实用新型通过如下技术方案 实现。多功能配电监测与无功补偿控制分析系统，包括多功能配电监测终端与无功补偿 控制仪；多功能配电监测终端的输入端接外部三相电压电流的模拟信号，并将生成的各路 补偿电容投切状态通过数据线发送至无功补偿控制仪。上述的多功能配电监测与无功补偿控制分析系统，多功能配电监测终端与无功补 偿控制仪之间通过数据线实现串行方式连接。上述的多功能配电监测与无功补偿控制分析系统，所述多功能配电监测终端为 DTHA-4001型多功能配电监测终端，所述无功补偿控制仪为VCC-400型无功补偿控制仪。上述的多功能配电监测与无功补偿控制分析系统，所述DTHA-4001型多功能配电 监测终端与VCC-400型无功补偿控制仪通过数据线实现信息传递，传输信号为TTL电平信号。多功能配电监测与无功补偿控制分析系统的工作过程如下外部三相电压电流的模拟信号接入多功能配电监测终端，首先实现传统配电监测仪的监测分析功能，然后利用 分析结果生成各路补偿电容投切状态，以串行方式把电容状态送至无功补偿控制器，无功 补偿控制器不需要做分析判断，直接把电容状态转换成电容投切开关控制信号输出到各路 投切开关。与现有技术相比，本实用新型具有如下优点和效果本装置把传统多功能配电监 测终端与无功补偿控制器相结合，多功能配电监测终端的成本与传统配电监测仪相同，而 无功补偿控制器与传统的无功补偿控制器相比，少了采样计算等部分，这些过程都交给多 功能配电监测终端来完成，无功补偿控制器的成本大大减少。其次，利用多功能配电监测终 端强大的计算分析能力，无功补偿可以实现基于基波进行补偿判断，使得在谐波比较严重 的情况下依然可以正确进行补偿判断。
图1为多功能配电监测与无功补偿控制分析系统的构成示意图。图2为多功能配电监测终端的工作流程示意图。图3为具体实施方式
中多功能配电监测与无功补偿控制分析系统的示意图。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型的具体实施作进一步说明，但本实用新型的实施和保 护范围不限于此。如图1，多功能配电监测与无功补偿控制分析系统包括多功能配电监测终端和无 功补偿控制仪。外部三相电压电流的模拟信号接入多功能配电监测终端，首先实现传统配 电监测终端的监测分析功能，然后利用分析结果生成各路补偿电容投切状态，以串行方式 把电容状态送至无功补偿控制器，无功补偿控制器不需要做分析判断，直接把电容状态转 换成电容投切开关控制信号输出到各路投切开关。如图2，配电监测终端实现传统配电监测终端的监测分析功能，多功能配电监测终 端接入的电压电流模拟信号，与传统的配电监测终端一样，经AD (模数转换器)转换成数字 量，然后进行总有效值、基波和各次谐波的分析。而多功能配电监测终端完成以上分析后， 利用基波的计算结果，计算基波应该补偿的容量，生成补偿方案。如图3所示，多功能配电监测与无功补偿控制分析系统由DTHA-4001型多功能配 电监测终端与VCC-400型无功补偿控制仪构成，它们通过TTL电平信号传输信息。其中 DTHA-4001主要实现电信号采集、各电参量计算(如有效值、功率、电度、谐波等)、电容投切 判断等功能；VCC-400根据来自DTHA-4001的电容投切信号(TTL电平信号)，提供复合开关 所需电信号。DTHA-4001通常安装于进线柜或其他适当位置，VCC-400安装于电容柜，它们 通过数据线实现信息传递。DTHA-4001型多功能配电监测终端对电压、电流、有功功率(电 度)、无功功率(电度)进行实时采集与计算并把电容投切指令送至VCC-400型无功补偿控制 仪，VCC-400型无功补偿控制仪按所得到指令触发电容器开关实现电容器投切。DTHA-4001型多功能配电监测终端能测量三相电压、三相电流、有(无)功功率(电 度)、功率因数等相关参数。以下为DTHA-4001型多功能配电监测终端的一些功能1) 电能质量监测[0021]电压电流畸变率、2 25次谐波电流均方根值、2 25次谐波电压含有率、电压电 流不平衡度、真功率因数、电压不平衡度等；2) 1 16路动态无功补偿控制能适应谐波污染严重场合使用，支持电容器编码投切；3)多种通信接口RS485接口，经转换器实现Modern通信、GPRS无线通信、光纤通信、CMOS 口等；4) 历史数据与波形回放该系统终端自带8M存储器，可保留一个月的数据，当发生故障时，自动记录故障 前后5个周期波形；利用专用转换器和CMOS 口电脑可以轻松读取储存器数据；5) 两路继电器信号输出，可实现报警与保护功能。DTHA-4001型多功能配电监测终端的参数设置(以下信息为附带说明，并非用于限 定本实用新型)1)时间设置年、月、日、时、分；2)设备容量0 9999KW3)电流互感器变比1 2000，如某CT为400/5则变比设置为80 ；4)谐波保护推荐值8. 0% (指电压畸变率)、设置范围0 50% ；5)过负荷限值推荐100 120% ；6)过电压保护推荐值260V (相电压)；7)电容器控制路数1 12 ；8)目标功率因数推荐值0.959)最大功率因数；推荐值0.99;10)电容器接线方式三角形，星形；11)电流不平衡限值推荐30%，或不设置也可12)投切延迟推荐值10s，范围5 IOOs13)电容器最小容值000. 0 999. 9 μ F14)电容器编码如电容器为 33. 3 μ F、66. 7 μ F、100 μ F、133. 3 μ F、200 μ F，则最 小容值为33. 3 μ F，编码为1、2、3、4、6。本实施方式的系统内置参数1 .过电 压判断 3 秒 内连续 >11懒(此为，则记为过电压；若一旦- 6 ,则清除过电压标志(即回压为 6V)；2. 欠电压判断3秒内连续义<1 0 V，则记为欠电压；一旦 >176 V，清除欠 电压标志；3. 系统根据目标功率因数，确定所需补偿无功，根据所需补偿无功进行电容器 投切控制。本实用新型适用于公用变台区、工矿企业电力用户、各类配电屏、配电变压器综合 配电柜(JP柜)、楼宇动力监控等。
权利要求多功能配电监测与无功补偿控制分析系统，其特征在于包括多功能配电监测终端与无功补偿控制器；多功能配电监测终端的输入端接外部三相电压电流的模拟信号，并将生成的各路补偿电容投切状态通过数据线发送至无功补偿控制仪。
2.根据权利要求1所述的多功能配电监测与无功补偿控制分析系统，其特征在于多功 能配电监测终端与无功补偿控制仪之间通过串行方式连接。
3.根据权利要求1所述的多功能配电监测与无功补偿控制分析系统，其特征在于 所述多功能配电监测终端为DTHA-4001型多功能配电监测终端，所述无功补偿控制仪为 VCC-400型无功补偿控制仪。
4.根据权利要求3所述的多功能配电监测与无功补偿控制分析系统，其特征在于所述 DTHA-4001型多功能配电监测终端与VCC-400型无功补偿控制仪通过数据线实现信息传 递，传输信号为TTL电平信号。
5.根据权利要求3或4所述的多功能配电监测与无功补偿控制分析系统，其特征在于 所述DTHA-4001型多功能配电监测终端安装于进线柜中；VCC-400型无功补偿控制仪安装 于电容柜中。
专利摘要本实用新型提供一种多功能配电监测与无功补偿控制分析系统，包括多功能配电监测终端与无功补偿控制器；多功能配电监测终端的输入端接外部三相电压电流的模拟信号，并将生成的各路补偿电容投切状态通过数据线发送至无功补偿控制仪。本实用新型与传统的无功补偿控制器相比，少了采样计算等部分，这些过程都交给多功能配电监测终端来完成，无功补偿控制器的成本大大减少，适用于公用变台区、工矿企业电力用户、各类配电屏、配电变压器综合配电柜(JP柜)、楼宇动力监控等。
文档编号G01R21/00GK201656489SQ20102016181
公开日2010年11月24日 申请日期2010年4月19日 优先权日2010年4月19日
发明者刘永强, 林伟斌, 赵富强 申请人:广州耐奇电气科技有限公司