专利名称：10kV线路无功优化补偿控制系统的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种电力线路的无功补偿控制系统，尤其涉及一种10kV线路无功优化补 偿控制系统。
技术背景
原有10kV线路无功补偿装置的应用是根据该条线路实际的无功负荷分布情况来选择补 偿的容量和补偿位置的，当线路过长时则需要安装两个或者两个以上的线路补偿装置，但是 各个补偿装置相互独立运行，这就有可能造成线路过补的情况，影响了补偿效果。而且原有 补偿装置的控制和监测单元只能与补偿装置一起安装于补偿点处，这里所采集到的电流和无 功功率不能反应整条线路的实际负荷情况，使得补偿的精度降低。
发明内容
本实用新型的目的就是为了解决了原有线路补偿装置所存在的问题，提供一种可以对整 条线路负荷情况进行实时监测以及对该线路进行无功优化补偿的10kV线路无功优化补偿控 制系统，该系统实现了 10kV线路无功负荷监控，并且与线路上的补偿装置相配合实现该条线 路的无功优化补偿。
为达到上述目的，本实用新型所釆取的技术方案是
一种10kV线路无功优化补偿控制系统，它包括至少一个集中测控装置、至少一个终端补 偿装置；其中，
集中测控装置安装于10kV线路出线端，采集10kV线路出线端的电流、电压等模拟量信 息，监测整条线路的实际负荷情况，根据整条线路的负荷情况并参考终端补偿装置反馈的各 补偿点线路的实际负荷情况对线路中各个补偿装置做出控制决策并发出控制命令；
在集中测控装置中的GPRS模块I和安装在终端补偿装置中的GPRS模块II;集中测控装 置的GPRS模块I传送控制命令；终端补偿装置的GPRS模块II接收控制命令，实现集中测控 装置和各个终端补偿装置的无线数据交换；
终端补偿装置安装于10kV线路中各个补偿点的无功补偿装置上，接收集中测控装置发来 的各种控制命令，并最终控制电容器投切开关的分合，实现电容器组的投切；同时该单元还 采集该补偿点线路的电流和电压等模拟量，监测该补偿点的实际负荷情况以及该点装置的运 行情况，并将这些信息反馈到安装于线路出线端的集中测控装置上。
所述集中测控装置包括一个MCU控制单元I，它的输入端分别与线路参数采集模块I、时钟模块、键盘、电源l连接，其输出端与显示模块连接；同时MCU控制单元I还与GPRS模 块l、 RS48^232接口模块以及EEPROM模块l双向通讯。
所述终端补偿装置包括MCU控制单元II，它的输入端分别与电源II和线路参数采集模块 II连接，输出端与输出接口模块连接，所述输出接口模块与真空投切开关连接，真空投切开 关与电容器单元连接；同时MCU控制单元II还与GPRS模块II、 EEPROM模块II双向通讯。
所述电容器单元为一组并联的电容器。
本实用新型的10kV线路无功优化补偿控制系统主要包括三个子系统，即集中测控装置、 终端补偿装置和通讯系统。
集中测控装置安装于10kV线路出线端，采集10kV线路三相电压、三相电流以及线路功 率因数、无功功率、有功功率等反应该条线路实际运行情况的各种模拟量信息。根据线路的 负荷情况对线路各个补偿点的补偿装置做出控制决策并发出控制命令，实现了各个补偿点补 偿装置的统一调度控制。
终端补偿装置安装于10kV线路中各个补偿点的无功补偿装置上，接收集中测控装置发来 的各种控制命令，并最终控制电容器投切开关的分合，实现电容器组的投切。同时该单元还 采集该补偿点线路的电流和电压等模拟量，监测该补偿点的实际负荷情况以及该点装置的运 行情况，并将这些信息反馈到安装于线路出线端的集中测控装置上。
通讯系统则是利用现有的GPRS网络，在集中测控装置和各个终端补偿装置上安装GPRS 通讯终端，通过GPRS通讯网络实现集中测控装置和各个终端补偿装置的无线数据交换。
本实用新型的有益效果是集中测控装置实现了 10kV线路负荷监测以及该线路的无功优 化控制；终端补偿装置可以监测线路补偿点实际负荷情况并最终实现对无功补偿装置的控制； 通讯系统实现了集中测控装置和终端补偿装置的无线数据交换。
图1为10kV线路无功优化补偿控制系统图； 图2为集中测控单元系统组成图； 图3为终端补偿装置系统组成图。
其中，l.集中控制单元，2.终端补偿装置，3.通讯系统，4.MCU控制单元I， 5.线路参 数采集模块l， 6.时钟模块，7.键盘，8.电源l, 9.显示模块，IO.GPRS模块I， 11. RS48^/232 接口模块，12.EEPROM模块l， 13. MCU控制单元II， 14.线路参数采集模块II， 15.输出接口 模块，16.真空投切开关，17.电容器单元，18. GPRS模块II， 19. EEPROM模块II, 20.电源11。
具体实施方式
以下结合附图与实施例对本实用新型做进一步说明。图l、图3中，10kV线路无功优化补偿控制系统由集中测控单元l和终端补偿装置2组 成，集中测控单元1主要由MCU控制单元14、线路参数采集模块15、 GPRS模块110、 RS48^32 接口模块11以及时钟模块6、键盘7、显示模块9、电源18、 EEPR0M模块I12等附属电路构 成。其中MCU控制单元14主要负责控制线路参数的采集、线路各参数(有功功率、无功功 率、功率因数等)的计算、控制GPRS模块110、下发控制终端补偿装置2动作命令、控制 RS485/232接口模块11通讯以及控制显示模块9、键盘7、时钟模块6、 EEPROM模块112等 附属电路。
线路参数采集模块15主要进行10kV线路出线端电流、电压采集以及线路功率因数、无 功功率的计算等工作。GPRS模块110主要负责通过中国移动提供的GPRS网络与该条线路的 各个子GPRS模块110通信，包括传递下发动作命令和接收个GPRS模块1118上传的各电容器 状态。RS48^32接口模块11主要负责与变电站配变自动化通信。时钟模块6为系统提供准 确的时钟。键盘7、显示模块9主要负责人机对话的实现。电源18为系统提供电源。EEPROM 模块112为系统存储特定数值。
图2、图3中，终端补偿装置2主要由MCU控制单元1113、线路参数采集模块1114、 GPRS 模块II1S、输出接口模块15以及电源l120、 EEPR0M模块II19等附属电路组成。其中MCU控 制单元1113主要负责控制线路参数采集单元、线路各参数(有功功率、无功功率、功率因数 等)的计算、控制GPRS模块1118通讯、执行集中测控单元1下发的命令、控制输出接口模 块15等功能。线路参数采集模块1114主要负责终端补偿装置安装点处的10kV线路的电流、 电压的采集与功率因数、无功功率的计算等工作，以备在GPRS网络出现故障后终端补偿装独 立运行时使用。GPRS模块1118主要负责与集中测控单元l的GPRS模块110通信。输出接口 模块15主要执行集中测控单元1下达的动作命令，来控制电容器单元17的投切动作。电容 器单元17为一组并联的电容器。电源II20主要给系统供电。
权利要求1. 一种10kV线路无功优化补偿控制系统，其特征是，它包括至少一个集中测控装置、至少一个终端补偿装置；其中，集中测控装置安装于10kV线路出线端，采集10kV线路的模拟量信息，并根据线路的负荷情况对线路各个补偿点的补偿装置做出控制决策并发出控制命令；在集中测控装置中的GPRS模块I和安装在终端补偿装置中的GPRS模块II；集中测控装置的GPRS模块I传送控制命令；终端补偿装置的GPRS模块II接收控制命令，实现集中测控装置和各个终端补偿装置的无线数据交换；终端补偿装置安装于10kV线路中各个补偿点的无功补偿装置上，接收集中测控装置发来的各种控制命令，并最终控制电容器投切开关的分合，实现电容器组的投切；同时该单元还采集该补偿点线路的电流和电压等模拟量，监测该补偿点的实际负荷情况以及该点装置的运行情况，并将这些信息反馈到安装于线路出线端的集中测控装置上。
2. 如权利要求l所述的10kV线路无功优化补偿控制系统，其特征是，所述集中测控装置 包括一个MCU控制单元I，它的输入端分别与线路参数采集模块l、时钟模块、键盘、电源l 连接，其输出端与显示模块连接；同时MCU控制单元I还与GPRS模块I、 RS48^232接口模 块以及EEPROM模块I双向通讯。
3. 如权利要求l所述的10kV线路无功优化补偿控制系统，其特征是，所述终端补偿装置 包括MCU控制单元II，它的输入端分别与电源ll和线路参数采集模块ll连接，输出端与输出 接口模块连接，所述输出接口模块与真空投切开关连接，真空投切开关与电容器单元连接； 同事MCU控制单元II还与GPRS模块II、 EEPROM模块II双向通讯。
4. 如权利要求3所述的10kV线路无功优化补偿控制系统，其特征是，所述电容器单元为 一组并联的电容器。
专利摘要本实用新型公开了一种10kV线路无功优化补偿控制系统。它包括集中测控装置、终端补偿装置和通讯系统。集中测控装置实现了10kV线路负荷监测以及该线路的无功优化控制；终端补偿装置可以监测线路补偿点实际负荷情况并最终实现对无功补偿装置的控制；通讯系统实现了集中测控装置和终端补偿装置的无线数据交换。
文档编号H02J3/18GK201315490SQ20082017508
公开日2009年9月23日 申请日期2008年11月14日 优先权日2008年11月14日
发明者伟 李, 勇 杨, 杨东廷 申请人:山东鲁电电气集团有限公司