專利名稱：多功能配電監測與無功補償控制分析系統的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及電力綜合監測和分析系統，具體涉及一種多功能配電監測與無功 補償控制分析系統。
背景技術：
隨著工業的發展，電氣安全與無功補償已成為電力用戶和供電部門共同關注的問 題。對用戶端的用電基本參數以及相關的電能質量參數進行全面的實時監測具有重要的實 際意義。另外不論是對供電部門來說，還是對電力用戶來說，實施高水平的無功補償具有重 要的社會意義與經濟效益。目前已有很多用戶電力綜合監測的產品，而高水平的能在諧波較嚴重環境實現正 確投切電容器的無功補償控制器也有多家國外企業生產，如西門子、歐高等，但價格很高。 在實際工作中存在的問題是高精度的用戶電力監測與較低精度無功補償控制器測的是同 一個電壓電流(前者安裝于進線柜，后者安裝于電容柜，通常兩柜距離小于10米)，但卻使用 了兩套精度不一的信號采集裝置，這使得一方面重復測量造成浪費，另一方面無法利用用 戶電力監測的高精度實現高水平的無功補償控制。目前國內在電信號檢測方面主要通過嵌入式的芯片來實現，如DSP、MCU及ARM等。 對需要進行諧波分解的場合一般均采用DSP。目前一個測量單元(包括DSP、6路同步AD及 相關的運算放大器與精密互感器等)提供三相電壓與三相電流的測量，這類高精度的測量 目前主要用于需要進行諧波測量的場合。
發明內容本實用新型的目的在于克服現有技術存在的上述不足，提供一種多功能配電監測 與無功補償控制分析系統，將電力用戶的電參量監測與無功補償控制組合成一個小系統， 避免重復測量，大幅度降低高水平無功補償控制器的成本。本實用新型通過如下技術方案 實現。多功能配電監測與無功補償控制分析系統，包括多功能配電監測終端與無功補償 控制儀；多功能配電監測終端的輸入端接外部三相電壓電流的模擬信號，并將生成的各路 補償電容投切狀態通過數據線發送至無功補償控制儀。上述的多功能配電監測與無功補償控制分析系統，多功能配電監測終端與無功補 償控制儀之間通過數據線實現串行方式連接。上述的多功能配電監測與無功補償控制分析系統，所述多功能配電監測終端為 DTHA-4001型多功能配電監測終端，所述無功補償控制儀為VCC-400型無功補償控制儀。上述的多功能配電監測與無功補償控制分析系統，所述DTHA-4001型多功能配電 監測終端與VCC-400型無功補償控制儀通過數據線實現信息傳遞，傳輸信號為TTL電平信號。多功能配電監測與無功補償控制分析系統的工作過程如下外部三相電壓電流的模擬信號接入多功能配電監測終端，首先實現傳統配電監測儀的監測分析功能，然后利用 分析結果生成各路補償電容投切狀態，以串行方式把電容狀態送至無功補償控制器，無功 補償控制器不需要做分析判斷，直接把電容狀態轉換成電容投切開關控制信號輸出到各路 投切開關。與現有技術相比，本實用新型具有如下優點和效果本裝置把傳統多功能配電監 測終端與無功補償控制器相結合，多功能配電監測終端的成本與傳統配電監測儀相同，而 無功補償控制器與傳統的無功補償控制器相比，少了采樣計算等部分，這些過程都交給多 功能配電監測終端來完成，無功補償控制器的成本大大減少。其次，利用多功能配電監測終 端強大的計算分析能力，無功補償可以實現基于基波進行補償判斷，使得在諧波比較嚴重 的情況下依然可以正確進行補償判斷。

圖1為多功能配電監測與無功補償控制分析系統的構成示意圖。圖2為多功能配電監測終端的工作流程示意圖。圖3為具體實施方式
中多功能配電監測與無功補償控制分析系統的示意圖。
具體實施方式

以下結合附圖對本實用新型的具體實施作進一步說明，但本實用新型的實施和保 護范圍不限于此。如圖1，多功能配電監測與無功補償控制分析系統包括多功能配電監測終端和無 功補償控制儀。外部三相電壓電流的模擬信號接入多功能配電監測終端，首先實現傳統配 電監測終端的監測分析功能，然后利用分析結果生成各路補償電容投切狀態，以串行方式 把電容狀態送至無功補償控制器，無功補償控制器不需要做分析判斷，直接把電容狀態轉 換成電容投切開關控制信號輸出到各路投切開關。如圖2，配電監測終端實現傳統配電監測終端的監測分析功能，多功能配電監測終 端接入的電壓電流模擬信號，與傳統的配電監測終端一樣，經AD (模數轉換器)轉換成數字 量，然后進行總有效值、基波和各次諧波的分析。而多功能配電監測終端完成以上分析后， 利用基波的計算結果，計算基波應該補償的容量，生成補償方案。如圖3所示，多功能配電監測與無功補償控制分析系統由DTHA-4001型多功能配 電監測終端與VCC-400型無功補償控制儀構成，它們通過TTL電平信號傳輸信息。其中 DTHA-4001主要實現電信號采集、各電參量計算(如有效值、功率、電度、諧波等)、電容投切 判斷等功能；VCC-400根據來自DTHA-4001的電容投切信號(TTL電平信號)，提供復合開關 所需電信號。DTHA-4001通常安裝于進線柜或其他適當位置，VCC-400安裝于電容柜，它們 通過數據線實現信息傳遞。DTHA-4001型多功能配電監測終端對電壓、電流、有功功率(電 度)、無功功率(電度)進行實時采集與計算并把電容投切指令送至VCC-400型無功補償控制 儀，VCC-400型無功補償控制儀按所得到指令觸發電容器開關實現電容器投切。DTHA-4001型多功能配電監測終端能測量三相電壓、三相電流、有(無)功功率(電 度)、功率因數等相關參數。以下為DTHA-4001型多功能配電監測終端的一些功能1) 電能質量監測[0021]電壓電流畸變率、2 25次諧波電流均方根值、2 25次諧波電壓含有率、電壓電 流不平衡度、真功率因數、電壓不平衡度等；2) 1 16路動態無功補償控制能適應諧波污染嚴重場合使用，支持電容器編碼投切；3)多種通信接口RS485接口，經轉換器實現Modern通信、GPRS無線通信、光纖通信、CMOS 口等；4) 歷史數據與波形回放該系統終端自帶8M存儲器，可保留一個月的數據，當發生故障時，自動記錄故障 前后5個周期波形；利用專用轉換器和CMOS 口電腦可以輕松讀取儲存器數據；5) 兩路繼電器信號輸出，可實現報警與保護功能。DTHA-4001型多功能配電監測終端的參數設置(以下信息為附帶說明，并非用于限 定本實用新型)1)時間設置年、月、日、時、分；2)設備容量0 9999KW3)電流互感器變比1 2000，如某CT為400/5則變比設置為80 ；4)諧波保護推薦值8. 0% (指電壓畸變率)、設置范圍0 50% ；5)過負荷限值推薦100 120% ；6)過電壓保護推薦值260V (相電壓)；7)電容器控制路數1 12 ；8)目標功率因數推薦值0.959)最大功率因數；推薦值0.99;10)電容器接線方式三角形，星形；11)電流不平衡限值推薦30%，或不設置也可12)投切延遲推薦值10s，范圍5 IOOs13)電容器最小容值000. 0 999. 9 μ F14)電容器編碼如電容器為 33. 3 μ F、66. 7 μ F、100 μ F、133. 3 μ F、200 μ F，則最 小容值為33. 3 μ F，編碼為1、2、3、4、6。本實施方式的系統內置參數1 .過電 壓判斷 3 秒 內連續 >11懶(此為，則記為過電壓；若一旦- 6 ,則清除過電壓標志(即回壓為 6V)；2. 欠電壓判斷3秒內連續義<1 0 V，則記為欠電壓；一旦 >176 V，清除欠 電壓標志；3. 系統根據目標功率因數，確定所需補償無功，根據所需補償無功進行電容器 投切控制。本實用新型適用于公用變臺區、工礦企業電力用戶、各類配電屏、配電變壓器綜合 配電柜(JP柜)、樓宇動力監控等。
權利要求多功能配電監測與無功補償控制分析系統，其特征在于包括多功能配電監測終端與無功補償控制器；多功能配電監測終端的輸入端接外部三相電壓電流的模擬信號，并將生成的各路補償電容投切狀態通過數據線發送至無功補償控制儀。
2.根據權利要求1所述的多功能配電監測與無功補償控制分析系統，其特征在于多功 能配電監測終端與無功補償控制儀之間通過串行方式連接。
3.根據權利要求1所述的多功能配電監測與無功補償控制分析系統，其特征在于 所述多功能配電監測終端為DTHA-4001型多功能配電監測終端，所述無功補償控制儀為 VCC-400型無功補償控制儀。
4.根據權利要求3所述的多功能配電監測與無功補償控制分析系統，其特征在于所述 DTHA-4001型多功能配電監測終端與VCC-400型無功補償控制儀通過數據線實現信息傳 遞，傳輸信號為TTL電平信號。
5.根據權利要求3或4所述的多功能配電監測與無功補償控制分析系統，其特征在于 所述DTHA-4001型多功能配電監測終端安裝于進線柜中；VCC-400型無功補償控制儀安裝 于電容柜中。
專利摘要本實用新型提供一種多功能配電監測與無功補償控制分析系統，包括多功能配電監測終端與無功補償控制器；多功能配電監測終端的輸入端接外部三相電壓電流的模擬信號，并將生成的各路補償電容投切狀態通過數據線發送至無功補償控制儀。本實用新型與傳統的無功補償控制器相比，少了采樣計算等部分，這些過程都交給多功能配電監測終端來完成，無功補償控制器的成本大大減少，適用于公用變臺區、工礦企業電力用戶、各類配電屏、配電變壓器綜合配電柜(JP柜)、樓宇動力監控等。
文檔編號G01R21/00GK201656489SQ20102016181
公開日2010年11月24日 申請日期2010年4月19日 優先權日2010年4月19日
發明者劉永強, 林偉斌, 趙富強 申請人:廣州耐奇電氣科技有限公司