[发明专利]一种低压无功补偿控制装置及故障自诊断方法

说明书

技术领域

本发明涉及电网无功调节装置，特别是一种低压电网的无功补偿装置及其故障自诊断方法。

背景技术

据公开资料数据显示，中国电力系统线损高达5.9％，而低压配网系统线损占电力系统线损的40％以上。中国规定100KVA以上用户功率因数不低于0.90。但不管是供电企业配网系统或是用户能达到该要求的极少，造成配电网线路线损偏高，线损率达10％以上，由于管理不善，个别线损率甚至高达18％～20％。随着各供电公司配电管理现代化及电网运行智能化要求的日趋强烈，在低压配电箱内增加无功补偿装置的应用方案目前已被广泛实际运用，该方案利用低压无功补偿装置实现配电无功功率的自动补偿和优化，实现分层分区就地适时无功平衡，可以有效降低线损，减少电能耗损，提高供配电设备利用率，在一定程度上改善了配电的电能质量。

目前，使用较普遍的低压配电无功补偿装置多是在户外式设备箱内将无功补偿控制器、若干低压电力电容器、投切低压电容器的开关及一些保护元件连接组装而成，由于缺乏必要的故障自诊断手段，给配电日常运行维护造成极大的不便。

发明内容

本发明的目的是为了克服上述现有技术的不足之处，提供一种低压无功补偿控制装置及故障自诊断方法，实现无功自动补偿，降低电网损耗的同时，通过本装置运行故障自诊断软件方便日常运行维护。

本发明的低压无功补偿控制装置的实现方案包括：由微处理器及存储芯片组成数据处理及存储单元，数据处理及存储单元的输入端通过采样信号处理单元分别与三相电压采样电路、三相电流采样电路及环境温度采集电路电连接，数据处理及存储单元的输出端分别与液晶显示屏、输出信号控制单元连接；所述的输出信号控制单元分别与电容器控制开关组、报警电路、机柜风扇或温度控制开关连接组成的硬件。本发明软件部分由数据存储计算、故障诊断程序组成。存储计算、故障诊断程序由故障数据库及故障诊断模块等组成，故障诊断数据库设计思想是将工程人员日常维护无功补偿系统的经验以数字记录成一个经验数据库。故障诊断过程为基于重要度的数据匹配过程；将采集的数据与专家系统规则库中的规则按照重要度从大到小进行匹配；故障诊断模块根据用户设定值以及故触发相应的故障告警，其通用检测及故障诊断规则库通用性好，能协助现场维护人员快速找出故障。

 

 [0006] 并且，数据处理及存储单元采用高性能的ARM芯片及存储芯片，该单元根据采样值通过程序算法算出相应的三相有功功率、三相无功功率、零序电流、三相电压畸变率、三相电流畸变率，并通过预先设定的电压、电流、温度保护阈值以及故障数据库比对从而进行投切、阻断控制操作。

并且，液晶显示屏为背光控制的中文液晶显示屏，其特征在于所述的液晶显示屏通过显示屏还可以实时轮显环境温度、三相有功功率、三相无功功率、零序电流、三相电压畸变率、三相电流畸变率、2-25次电压电流谐波含有率、实时时钟的瞬时值、错误告警及提示。

本发明提供的故障自诊断方法包括步骤：

（1）编制无功补偿控制装置的常见故障数据库，该数据库存储于无功补偿控制装置中的数据处理及存储单元中，其中每一种故障分别对应编译唯一识别带故障结果标志位的故障诊断数据段，将常见故障数据库导入所述的数据处理及存储单元中，并判断故障数据库是否是最新更新的数据库，如果是“否”，则重新导入最新故障数据库，反之直接进入步骤（2）。

（2）判断是否存在屏幕中断，即判断当前是否存在工程调试人员正在进行参数值设定或者其他需中断程序正常运行的动作。

如果判断结果是“否”，则所述的三相电压采样电路、三相电流采样电路及环境温度采集电路采样的三相电压电流值、环境温度值送入数据处理及存储单元后，在液晶显示屏上轮显采样数据值，并把该采样瞬时值与预先设置的保护阈值比较，其采样数值大于或者小于等于保护阈值，都编译对应生产新的数据段后，并进入步骤（3）。

  如果判断结果是“是”，则读取屏幕测定值，对应处理器引脚发出测试信号后，并显示诊断结果。

（3）数据处理及存储单元读取数据段，并判断该数据段上是否有故障结果标志，如果是有故障结果标志，则直接给出诊断结果，在液晶显示屏上显示故障结果；反之，则返回步骤（2）。

（4）上述步骤（3）中还包括故障数据匹配查询过程，其步骤为：

（4-1）程序启动后，加载故障数据库；

（4-2）采样数据经过处理后，根据故障索引开始查询数据库中相关的记录表并与故障规则列中收录的规则进行匹配；