一种有功功率平衡调节及无功补偿的方法及其装置的制造方法
【专利说明】
[0001]
技术领域
[0002] 本发明属于电力系统有功负载调节平衡及无功补偿技术，特别是涉及到一种有功 功率平衡调节及无功补偿的方法及装置。
【背景技术】
[0003] 目前市面上的智能电容器，均是将电容、开关、微型断路器或熔丝、检测部件及控 制部件安装在一个小型化的容器中，这个容器就叫智能电容器，多个智能电容器通过总线 互相联接，构成一个完整的检测控制无功补偿系统。可以说智能电容器是一个比较好的产 品，比较好地解决了无功补偿中出现的问题，取得了较好的应用效果，但随着用户用电状况 的发展，特别是农村电网，有些有功功率不平衡现象越来越严重，不平衡率有时甚至超过 80%，这就严重地影响了变压器的使用效率及安全，因此，用户除了要求智能电容器能解决 无功补偿外，也能进行有功功率平衡调节。此外，在较常用的RS - 485总线（以下统称为总 线）上使用MODBUS通信协议时，一个前提是挂接在RS - 485上的设备的地址(此地址以下 统称为MODBUS地址）为一字节，此地址一定是唯一的，这样在RS - 485总线上的设备，才能 通过唯一的MODBUS地址进行识别，实现正常通信。但在实际操作时，因各种各样的原因，造 成挂接在RS-485总线上的设备有可能会出现MODBUS地址相同的情况，这样会导致整个总 线通信不正常，影响总线上器件的功能正常工作，但目前仍然没有能克服以上缺点的并能 进行有功功率平衡调节及无功补偿的方法及装置出现。
【发明内容】
[0004] 本发明的目的是设计制造一种有功功率平衡调节及无功补偿的方法及装置，以克 服目前的智能电容器只能进行无功补偿，而不能进行有功功率平衡调节的不足，增加有功 功率调节平衡功能，进一步提高变压器的使用效率及安全，减少线损，并能在RS - 485总 线上使用MODBUS通信协议出现相同地址时，能自动设置为不同值，保证总线通信正常运 行。
[0005] 本发明的目的是这样实现的：一种有功功率平衡调节及无功补偿的方法，将电容、 开关、微型断路器或熔丝、检测部件及控制部件安装在一个小型化的容器中，形成智能电容 器，其特征为：增加智能电容器类别，在共补无功补偿及A、B、C相分补无功补偿智能电容器 的基础上，再增加三类有功平衡调节智能电容器，一类为接在AB相的AB线线有功平衡调节 智能电容器Cab ;-类为接在BC相的BC线线有功平衡调节智能电容器Cbc ;-类为接在CA 相的CA线线有功平衡调节智能电容器Cca ;各个智能电容器通过RS - 485总线互联，实现 相互之间的通信；多个智能电容器中有一个为主控制器，其它的为从控制器，在RS - 485 上使用MODBUS通信协议能自动识别地址方法，所述的在RS - 485上使用MODBUS通信协议 自动识别地址的方法为，在挂接在RS - 485总线上产品的MODBUS通信命令中，设置用于读 设备的总ID的广播寄存器命令FX，所述的总ID为器件ID+MODBUS地址；总线上的控制器 作主器件，用MODBUS协议规定的查询类命令发送FX到RS - 485总线上，接收全部挂接在 总线上的器件的总ID ;总线上的其它器件作从控制器，接收到FX后，根据器件ID地址的大 小，延时相应一段时间，再将器件上总ID，发送到RS - 485总线上；总线上的控制器接收到 总线上全部器件的总ID后，检测如没有相同的MODBUS地址，则不用响应，有相同值，则按 器件ID值大小排序，并取不相同值器件最高MODBUS地址+1为最小设置MODBUS地址初始 值，用MODBUS协议规定的设置类命令发送全部MODBUS地址相同器件的FX命令；总线上的 器件接收FX后，如器件ID值相同，则响应，根据接收到的MODBUS地址，将原MODBUS地址 改为主控制器设置的MODBUS地址并保存，如器件ID值不同，则不响应。
[0006] 用于读设备的总ID为器件ID+M0DBUS地址，最长为5个字节，其中4个字节为器 件ID，器件自带，为唯一值，即所有器件只有唯--个，另外一个字节为MODBUS地址，即挂 接在RS - 485总线上器件的通信地址，器件依靠此地址进行通信。
[0007] 总线上的控制器作主器件，用MODBUS协议规定的03类命令发送FX到RS - 485总 线上，接收全部挂接在总线上的器件的总ID。
[0008] 总线上的其它器件作从控制器，接收到FX后，根据器件ID地址的大小，延时相应 一段时间，再将器件上总ID，发送到RS - 485总线上，因器件ID地址不同，因此延时也不 同，这样，可保证在同一时间，RS - 485上只有一个发送设备，不会造成总线冲突。
[0009] 总线上的控制器接收到总线上全部器件的总ID后，若有相同值，则按器件ID 值大小排序，并取不相同值器件最高MODBUS地址+1为最小设置MODBUS地址初始值，用 MODBUS协议规定的06类命令发送全部MODBUS地址相同器件的FX命令。
[0010] 在RS - 485上使用MODBUS通信协议自动识别地址的软件流程为： (1) "控制器发送广播寄存器命令FX到485总线上"，启动检测MODBUS地址是否相同 功能； (2) "器件接收到FX命令后，延时一指定值的毫秒值（延时值=本器件ID地址值乘一 固定值）后，将器件上总ID，发送到RS - 485总线"，按不同的器件ID，延时不同的时间， 以保证在同一时间内，总线上只能有一设备在发送，保证总线的通信正常，器件总ID=器件 ID+M0DBUS 地址； (3) 进入"控制器接收总线上全部器件的总ID地址"； (4) 进入"有相同的MODBUS地址？"，没有则结束，否则直接进入下一步； (5) 进入"相同MODBUS地址按器件ID次序按从小到大排序"； (6) 进入"不相同值器件最高MODBUS地址+1为最小设置MODBUS地址初始值 FMmADDR" ； (7) 进入"控制器将未发送过最低器件ID地址+FMINADDR组成对应总ID发送到485 总线上"； (8) 进入"器件接收FX命令"； (9 )如器件ID地址相同，则按命令设置，如不同，则退出"； (10)进入"MODBUS地址相同值发送完否？ "如发送完，则结束，否则进入下一步纠正，继 续发送； (12)进入"FMINADDR加1"，继续发送，至结束。
[0011] -种有功功率平衡调节及无功补偿的装置，包括共补无功补偿智能电容器和A、 B、C相分补无功补偿智能电容器，其特征为：还设置有接在AB相的AB线线有功平衡调节智 能电容器Cab、接在BC相的BC线线有功平衡调节智能电容器_、接在CA相的CA线线有 功平衡调节智能电容器Cca，所述的共补无功补偿智能电容器和A、B、C相分补无功补偿智 能电容器、AB线线有功平衡调节智能电容器Cab、BC线线有功平衡调节智能电容器Cbc、CA 线线有功平衡调节智能电容器Cca，分别通过能实现相互之间的通信的RS - 485总线互联。
[0012] 当主控制器出错不能控制时，经过一段时间，另一个从控制器会自动变换为主控 制器，对在总线上的其它智能电容器实现控制。
[0013] 控制方案是先满足有功功率平衡调节要求，再满足无功补偿调节要求。
[0014] 总线上运行通信规约可根据不同要求选择。
[0015] 本发明的功能软件流程为： (1) "初始化，并设置好串行口中断参数，准备好接收数据"，复位或上电，初始化，作好 运行准备； (2) "延时一指定值的毫秒值（其值=本智能电容器地址乘一固定值），智能电容器在 复位或上电后，用此延时时间自动分配一个智能电容器作主控制器，控制智能电容器系统 的运行，最小地址且正常运行的智能电容器自动作主控制器； (3) "延时期间接收到串行口数据否？ "如在延时时间内未接收到数据，则说明本智能 电容器的地址最小，要作为主控制器，控制整个智能电容器系统运行，进入"发送心跳命令， 将本控制器作主控制器"，"启动自动识别地址功能"并"控制整个智能电容器系统运行"， 如收到，则到位下一步； (4) 进入"将本控制器作从控制器"，将控制器作设置为从控制器； (5) 进入"接受主控制器命令，按设定相应命令功能运行"，主