专利名称：智能式电压无功自动调节装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及电力系统变电站中电压和无功功率的控制装置，特别是一种智能式电压无功自动调节装置。
为了保证电力系统的供电质量，需要将变电站的电压和无功功率(功率因数)调节到符合规定的范围内。目前，变电站中对电压和无功功率的调节方式主要有人工调节和利用单片机或PC机开发的调节装置来调节。由于负荷变化频繁，人工升降分接头和投切电容器很难达到要求。现有单片机装置控制方式比较简单，人机界面不友好，定值修改不方便，抗干扰能力差，易发生死机现象，整机可靠性不高，给变电站的供电质量和安全运行带来负面影响。
本实用新型的目的是，克服现有技术的不足之处，提供一种逻辑控制功能强、调节效果好、可靠性高的智能式电压无功自动调节装置。
本实用新型的目的通过如下技术方案实现一种智能式电压无功自动调节装置，由人机接口电路、采样电路和控制电路组成，其特征是控制电路由两个可编程控制器PLC1、PLC2构成主控制电路和辅助控制电路，采样电路数据信号输入线DATA+、DATA-连接辅助控制电路PLC2的D通讯接口A、B端，并经其C通讯接口A、B端连接主控制电路PLC1的B通讯接口A、B端，并经其A通讯接口A、B端与人机接口电路的串行接口连接；开入量信号输入电路B1-Bn分别连接PLC1、PLC2的DI1-DIn端；控制输出信号由PLC1、PLC2的DO1-DOn端连接至继电器J1-Jn上，控制其触点所在电路的分合闸操作。
本装置按照“集中决策、分散控制”的原则，采用相对独立的功能模块结构实现控制上的分散，主控制电路PLC1主要负责电压无功综合控制策略的计算、比较、生成控制指令和执行对主变压器分接头档位的调节指令，辅助控制电路PLC2主要负责数据采集和执行电容器组投切指令，主、辅控制电路利用串行通讯实现数据共享，人机接口电路负责装置参数的设定与运行参数的实时显示，数据采集电路负责完成电压、电流、功率等所需参量的采样和预处理工作。
本实用新型利用可编程控制器这一工业级的部件替代单片机和PC机作为逻辑/策略控制处理的核心单元，逻辑控制功能强，可靠性高，可同时对三台有载调压变压器及四段母线4*4组并联电容器进行综合控制，并能自动识别系统的运行方式，根据不同的运行方式智能地采取相应的控制策略，当主变压器为三卷变压器时，可根据设定选项，使调节的目标可以兼顾中压侧电压，对滑档反应灵敏，具有可靠的防滑档功能，具备各种故障发生的闭锁功能，还具有互为备用的人机设置/显示界面，即在装置上设有LCD液晶显示屏，可以在当地装置上进行参数设置/实时状态显示，也可以用串行通讯接口接至远方后台监控机上，在控制室内进行远方参数设置/实时状态显示，装置的输入/输出可以通过硬接点接入，也可以通过专用的信号采集装置或RTU单元利用通讯完成，因而装置的输入/输出设计具有较大的灵活性。
下面参照附图并结合实施例对本实用新型进行详细描述。
图1为本实用新型电路框图。
图2为本实用新型控制电路原理图。
图3为本实用新型人机接口电路原理图。
如图1所示，本实用新型智能式电压无功自动调节装置由人机接口电路、采样电路和控制电路组成，控制电路包括主控制电路和辅助控制电路。
如图2所示，控制电路由两个可编程控制器PLC1、PLC2构成主控制电路和辅助控制电路，采样电路数据信号输入线DATA+、DATA-连接辅助控制电路PLC2的D通讯接口A、B端，并经其C通讯接口A、B端连接主控制电路PLC1的B通讯接口A、B端，并经其A通讯接口A、B端与人机接口电路的串行接口连接；开入量信号输入电路B1-Bn分别连接PLC1、PLC2的DI1-DIn端；控制输出信号由PLC1、PLC2的DO1-DOn端连接至继电器J1-Jn上，控制其触点所在电路的分合闸操作。
实施例中，开入量信号采集输入电路B1-Bn由分压滤波电路及一级光电隔离电路构成，220V/110V的直流电压信号通过分压、滤波并经过光隔离形成24V直流电压信号输入至PLC1、PLC2的DI1-DIn端，完成开入量的有效输入。一般来说，n小于等于24。
如图3所示，人机接口电路由微处理器CPU8031、存贮芯片RAM、ROM、LCD显示单元、数据总线、地址总线、控制总线以及键盘输入单元KEY连接组成一个完整的微处理系统，并通过串行通讯口MAX485与PLC1的接口A连接，实现人机接口与主控制电路的数据交换，完成必要的状态查询和参数设置等工作。
本实用新型主要电路器件型号如下PLC为西门子S7-216，B1-Bn为电压隔离转换单元MOC80650，J1-Jn为24VDC继电器G2R-2/24DC，LCD显示单元CPU为INTEL8031。
权利要求1.智能式电压无功自动调节装置，由人机接口电路、采样电路和控制电路组成，其特征是控制电路由两个可编程控制器PLC1、PLC2构成主控制电路和辅助控制电路，采样电路数据信号输入线DATA+、DATA-连接辅助控制电路PLC2的D通讯接口A、B端，并经其C通讯接口A、B端连接主控制电路PLC1的B通讯接口A、B端，并经其A通讯接口A、B端与人机接口电路的串行接口连接；开入量信号输入电路B1-Bn分别连接PLC1、PLC2的DI1-DIn端；控制输出信号由PLC1、PLC2的DO1-DOn端连接至继电器J1-Jn上，控制其触点所在电路的分合闸操作。
2.根据权利要求1所述的智能式电压无功自动调节装置，其特征是开入量信号采集输入电路B1-Bn由分压滤波电路及一级光电隔离电路构成。
专利摘要智能式电压无功自动调节装置,由人机接口电路、采样电路、主控制电路和辅助控制电路组成,采样数据输入线连接控制电路及人机电路的通讯口,开入量信号输入电路B1—Bn分别连接控制电路的DI1—DIn端,控制输出信号由控制电路的DO1—DOn端连接至继电器J1—Jn上。本装置利用可编程控制器替代单片机和PC机作为逻辑/策略控制处理的核心单元,逻辑控制功能强、调节效果好、可靠性高。
文档编号H02J3/18GK2472390SQ01217429
公开日2002年1月16日 申请日期2001年2月16日 优先权日2001年2月16日
发明者杨晓松, 徐伟, 阙连元, 马耀洲 申请人:南京中德保护控制系统有限公司