基于gprs的智能低压配电jp补偿柜的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种低压配电柜，尤其涉及一种基于GPRS的智能低压配电JP补偿柜，属于配电装置领域。
【背景技术】
[0002]近年来，随着城乡配电网络改造的不断深入，综合智能配电补偿装置(JP补偿柜)被大量的应用于低压配电台区。JP补偿柜中的电容器支路一般设计为1-4路，每支路均采用“微型断路器+电容投切开关+低压电容器”的方案，支路投切由外置的补偿控制器统一协调控制。在实际工程应用中，由于电容补偿部分使用了大量的分立器件，导致JP补偿柜体积大，接线、调试复杂；同时JP补偿柜安装在户外电杆上，查找其故障原因及进行更换损坏元件的工作较为困难。目前市场上应用于JP补偿柜上的低压智能电容器普遍存在以下问题:a)每台低压智能电容器都各有控制器，JP补偿柜中需要多台智能电容器并联运行，各电容器之间只能依靠设置不同的投切时延来统一协调工作，导致响应时间慢，容易造成欠补、过补，甚至电容器投切震荡。b)每台低压智能电容器都需要采集电网侧电流信号，该信号一般取自标准电流互感器二次侧输出，由于电流互感器输出不能开路，因此在更换故障电容器时需将成套装置停电才能操作。
【发明内容】
[0003]本实用新型的目的在于提供一种克服现有技术缺点，提供一种基于GPRS的智能低压配电JP补偿柜，可实现多台低压智能电容器并联运行时自动组网和故障后快速更换、可通过GPRS进行数据远传等功能，从而提高组装、维护和检修工作效率。
[0004]本实用新型是这样实现的:一种基于GPRS的智能低压配电JP补偿柜，包括JP补偿柜配电单元、智能电容器单元、GPRS通讯单元，智能电容器单元由智能投切控制器、进线断路器、复合开关、低压电容器组成，JP补偿柜配电单元与智能电容器单元中的智能投切控制器相连接，该智能投切控制器通过RS485接口与GPRS通讯单元相连，智能投切控制器采用高性能、高集成度的STM32F100C6T6B型32位ARM CORTEX-M3核微处理器作为主控制器，该控制器内部集成模数转换采集器，实时采集配电单元的电压、电流和频率等参数，通过计算得到电网实时无功的需求，再根据内置优化控制策略，控制对低压电容器的投切，实现对电网的无功补偿，同时该控制器配置两路通用异步接收/发送装置(universalasynchronous receiver/transmitter,UART)串行通信口，其中一路为 RS485 接口，另一路为RS232接口作为多台低压电容器并联工作时通信专用，RS485接口与所述GPRS通讯单元相连。
[0005]低压电容器的通信地址设置结构为4位拨码开关，由微处理器I/O 口采集开关状态，设置从0000-1111共16个不同地址。
[0006]电流电压转换互感器将电网侧的标准电流互感器二次输入电流转换为小幅值的电压信号，提供给多台并联的低压智能电容器模块使用，电压信号线和通信线共同使用一根8芯的屏蔽双绞线，接头采用标准的RJ45，极大方便了多台低压智能电容器并联行动时的接线。
[0007]本实用新型的优点在于:本实用新型的基于GPRS的智能低压配电JP补偿柜，可实现多台低压智能电容器并联运行时自动组网和故障后快速更换、可通过GPRS进行数据远传等功能，能优化结构、简化接线，符合低压供配电工程的需求，从而提高组装、维护和检修工作效率。
【附图说明】
[0008]附图1是本实用新型结构示意图。
【具体实施方式】
[0009]以下结合附图对本实用新型进行介绍。
[0010]图1是本实用新型基于GPRS的智能低压配电JP补偿柜，包括JP补偿柜配电单元、智能电容器单元、GPRS通讯单元，智能电容器单元由智能投切控制器、进线断路器、复合开关、低压电容器组成，JP补偿柜配电单元与智能电容器单元中的智能投切控制器相连接，该智能投切控制器通过RS485接口与GPRS通讯单元相连，智能投切控制器采用高性能、高集成度的STM 32F100C6T6B型32位ARM CORTEX-M3核微处理器作为主控制器，该控制器内部集成模数转换采集器，实时采集配电单元的电压、电流和频率等参数，通过计算得到电网实时无功的需求，再根据内置优化控制策略，控制对低压电容器的投切，实现对电网的无功补偿，同时该控制器配置两路通用异步接收/发送装置(universal asynchronous receiver/transmitter,UART)串行通信口，其中一路转换成RS485通信，通过与RS485接口与GPRS通讯单元连接，另一路串口转换成RS232为多台低压智能电容器并联工作时通信专用。
[0011]低压电容器的通信地址设置结构为4位拨码开关，由微处理器I/O 口采集开关状态，设置从0000-1111共16个不同地址，在软件中定义地址设置为0000的智能电容器为单独运行状态，地址为1111的智能电容器为退出运行状态，其余地址均为组网运行状态，因此，最大可以允许14台低压智能电容器并联运行，满足了当前绝大部分JP补偿柜电容补偿支路的要求，通过拨码开关来完成通信地址的设置，操作方便，大大提高了 JP补偿柜批量安装时的工作效率。
[0012]在有多个电容器投切控制器同时应用的情况下，采用RS232通信将各低压电容器并联组网，设置处理器串口工作于模式2或模式3状态下，每帧信息为11位，构成一主多从的串行通信网络。在通电运行前，从0001开始按顺序手动设置每台智能电容器的地址，通电初始，软件首先检查自身地址号，0001号将默认为通信主机，通过RS232可总线获取其他智能电容器模块的地址号、补偿容量以及投切开关位置等信息，并定时向从机发送含主机地址码信息报文，控制每一台从机的投切；从机收到主机报文后，将自身的工作状态回报给主机。若从机未回应，主机将该从机切除，从机控制器也将闭锁该智能电容器模块。为防止0001号主机故障引发成套补偿装置异常，在软件中将地址码为0010的智能电容器默认为备用主机，当从机在连续3个定时时间段内未收到主机的调度报文时，备用主机将接管投切的控制调度。
[0013]电流电压转换互感器将电网侧的标准电流互感器二次输入电流转换为小幅值的电压信号，提供给多台并联的低压智能电容器模块使用，电压信号线和通信线共同使用一根8芯的屏蔽双绞线，接头采用标准的RJ45，极大方便了多台低压智能电容器并联行动时的接线。
【主权项】
1.一种基于GPRS的智能低压配电JP补偿柜，所述基于GPRS的智能低压配电JP补偿柜包括JP补偿柜配电单元、智能电容器单元、GPRS通讯单元，JP补偿柜配电单元与智能电容器单元中的智能投切控制器相连接，该智能投切控制器通过RS485接口与GPRS通讯单元相连。
2.根据权利要求1所述的基于GPRS的智能低压配电JP补偿柜，其特征在于:所述智能电容器单元由智能投切控制器、进线断路器、复合开关、低压电容器组成。
3.根据权利要求1或2所述的基于GPRS的智能低压配电JP补偿柜，其特征在于:所述智能投切控制器采用32位ARM C0RTEX-M3核微处理器作为主控制器，该主控制器配置两路通用异步接收/发送装置串行通信口，其中一路为RS485接口，另一路为RS232接口，RS485接口与所述GPRS通讯单元相连。
4.根据权利要求2所述的基于GPRS的智能低压配电JP补偿柜，其特征在于:所述低压电容器的通信地址设置结构为4位拨码开关。
【专利摘要】本实用新型公开了一种基于GPRS的智能低压配电JP补偿柜，包括JP补偿柜配电单元、智能电容器单元、GPRS通讯单元，智能电容器单元由智能投切控制器、进线断路器、复合开关、低压电容器组成，JP补偿柜配电单元与智能电容器单元中的智能投切控制器相连接，该智能投切控制器通过RS485接口与GPRS通讯单元相连。本实用新型的优点在于可实现多台低压智能电容器并联运行时自动组网和故障后快速更换、可通过GPRS进行数据远传等功能，能优化结构、简化接线，符合低压供配电工程的需求，从而提高组装、维护和检修工作效率。
【IPC分类】H02J3-18
【公开号】CN204597488
【申请号】CN201520295978
【发明人】刘庆文, 韩惠山
【申请人】莱芜科泰电力科技有限公司
【公开日】2015年8月26日
【申请日】2015年5月5日