[发明专利]一种远传式无功补偿控制系统

说明书

技术领域

本发明属于电能电力技术领域，具体涉及一种远传式无功补偿控制系统。

背景技术

电网中的电力负荷如电动机、变压器等，大部分属于感性负荷，在运行过程中需向这些设备提供相应的无功功率。在电网中安装并联电容器等无功补偿设备以后，可以提供感性负载所消耗的无功功率，减少了电网电源向感性负荷提供、由线路输送的无功功率，由于减少了无功功率在电网中的流动，因此可以降低线路和变压器因输送无功功率造成的电能损耗，这就是无功补偿。

把具有容性功率负荷的装置与感性功率负荷并联接在同一电路，能量在两种负荷之间相互交换。这样，感性负荷所需要的无功功率可由容性负荷输出的无功功率补偿。

但是目前市场上多为本地型低压无功补偿，通过交流采集电路，直接计算出电压、电流、功率因素、2~13次谐波等数据，通过总线通信电路与补偿装置连接，从而控制低压无功补偿装置的投切。这样传统的无功补偿控制系统是无法实时获取到用电现场的数据，无法实时获取到现场控制器及补偿装置的运行状态，用户无法知道现场设备是由于什么原因造成的工作异常现象，给电能损耗带来非常大的影响。

申请号为CN201220737743.3的专利公开了一种静止同步无功补偿装置，包括真空接触器或断路器、充电电阻、连接电抗器、电力半导体开关和直流储能电容，所述电力半导体开关和所述直流储能电容并联，所述真空接触器或断路器和所述充电电阻并联，以上这些器件和所述电力半导体开关串联后接到母线上，所述静止同步无功补偿装置的电流检测环节使用霍尔传感器。所述直流储能电容采用无极性安全模式电容。所述静止同步无功补偿装置还包括控制系统，所述控制系统采用实时多任务操作系统。所述控制系统支持RS485，以太网等硬件接口方式，集成多种通讯规约。但是该无功补偿装置使得制造商无法实时帮助用户进行现场数据分析整理以及提前对现场环境进行预警，提示用户进行升级改造，只有等到现场设备损坏时才能去现场进行数据分析以及整治。

发明内容

本发明的目的是提供一种远传式无功补偿控制系统，以解决无法实时获取用电现场的数据和现场无功补偿装置的工作状态。

为解决上述技术问题，本发明采用了如下的技术方案：一种远传式无功补偿控制系统，包括：交流采集电路，微控制器，无功补偿装置，电平匹配电路，远程无线通信电路和后台服务器，

交流采集电路，用于采集交流电的相电压和相电流；

微控制器，将采集的数据进行分析处理以及控制无功补偿装置工作；

无功补偿装置，实现具体电能无功补偿工作；

电平匹配电路，将微处理器和远程无线通信电路连接；

远程无线通信电路，将微处理器分析处理的数据以及无功补偿装置的工作状态上传至后台服务器；

后台服务器，根据上传的电能质量数据以及无功补偿装置的工作状态进行分析、判断来确定现场参数配置的合理性及设备数量和补偿容量。

优选地，所述交流采集电路包括电压取样电路和电流取样电路，所述电压取样电路和电流取样电路分别采用电压互感器和电流互感器。

优选地，所述交流采集电路中还包括抗混叠滤波电路，所述抗混叠滤波电路分别设置在所述电压互感器和电流互感器的次级端。

优选地，所述交流采集电路还包括电能计量芯片，所述电能计量芯片分别与所述电压互感器和电流互感器电连接，所述电能计量芯片内部包括A/D转换器和SPI串行接口。

优选地，所述SPI串行接口采用从属方式工作。

优选地，所述电平匹配电路包含的电子元器件有三极管、电阻和电容，所述三极管的基极是通过电阻与电压匹配电路的供电端电连接的，所述三极管的集电极电连接所述微控制器的输入端，所述三极管的发射极电连接所述无线通信电路。

优选地，该无功补偿控制系统还包括人机交互电路和数据存储电路，且所述人机交互电路与所述微控制器电连接，所述数据存储电路与所述微控制器电连接。

优选地，所述无功补偿控制系统还包含通信总线单元，所述通信总线单元包括SPI、RS485和UART，所述交流采集电路通过SPI与微控制器连接，所述RS485与所述无功补偿装置连接，所述UART与远程无线通信电路连接。