一種壓控調容式無功補償系統的製作方法

2023-06-03 04:06:46

專利名稱:一種壓控調容式無功補償系統的製作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種壓控調容式無功補償系統，該系統包括電壓調節器、無功調節控制器、主變分接開關、電容器組開關和電容器，所述的電容器通過電壓調節器連接母線，電壓調節器與母線之間設有電容器組開關，電容器後端連接主變分接開關，所述的電壓調節器上連接有無功調節控制器，無功調節控制器根據輸入的電流電壓信號，進行分接判斷，發出命令，調節變電站主變分接開關以調整電壓保證母線電壓。本實用新型克服了現有技術的不足，採用調節電容器二端電壓改變輸出容量，解決了電容器運行中過電壓、湧流等問題，通過將改投切的滯後調節為實時調節，大大提高電壓無功管理水平，可以大幅度降低線損。
【專利說明】一種壓控調容式無功補償系統

【技術領域】
[0001]本實用新型涉及電力系統電力配置【技術領域】，具體屬於一種壓控調容式無功補償系統。

【背景技術】
[0002]隨著國民經濟的快速增長，城鄉負荷不斷增加，電力負荷缺口日益嚴重。電力系統電壓無功管理是保證電力系統經濟運行的重要手段，加強電力系統無功管理可以穩定系統電壓，提高功率因數，降低線損，可以為供電部門減小線路損耗。在不增加電源建設的前提增加供電容量，減少拉閘限電。目前電力部門對電壓無功管理非常重視，投入了大量資金，開發了許多電壓無功管理軟體。但由於目前無功調節手段落後及電容器運行中過電壓、過電流、壽命等問題，使得電壓無功管理軟體不能發揮應有的作用，電壓無功管理相對落後、線損偏大是普遍存在的問題。
實用新型內容
[0003]本實用新型的目的是提供一種壓控調容式無功補償系統，克服了現有技術的不足，採用調節電容器二端電壓改變輸出容量，解決了電容器運行中過電壓、湧流等問題，通過將改投切的滯後調節為實時調節，大大提高電壓無功管理水平，可以大幅度降低線損。
[0004]本實用新型採用的技術方案如下:
[0005]一種壓控調容式無功補償系統，該系統包括電壓調節器、無功調節控制器、主變分接開關、電容器組開關和電容器，所述的電容器通過電壓調節器連接母線，在保證母線電壓穩定的前提下，改變電容器輸出端電壓，以保證電容器輸出容量滿足系統要求，電壓調節器與母線之間設有電容器組開關，電容器後端連接主變分接開關，所述的電壓調節器上連接有無功調節控制器，無功調節控制器根據輸入的電流電壓信號，進行分接判斷，發出命令，調節變電站主變分接開關以調整電壓保證母線電壓格率，調節電壓調節器的輸出電壓以改變電容器無功輸出量。並具有相應的顯示和信號功能，所述的電容器為容性無功源。
[0006]所述的電容器上並聯接放電線圈，所述的放電線圈上串聯有避雷器。
[0007]所述的無功調節控制器由主CPU模塊、輔助CPU模塊、電源模塊、PT/CT模塊、通用I/o模塊、輔助I/O模塊組成。
[0008]所述的主、輔助CPU模塊均為雙埠用於接受和發送數據。
[0009]所述的主CPU模塊、輔助CPU模塊、PT/CT模塊、通用I/O模塊、輔助I/O模塊均有一個獨立開關電源向其供電，多個開關電源構成電源模塊，所述的開關電源輸入電壓為交流AC220V或直流DC220V，輸出電壓為+24V、土 12V、+5V。
[0010]所述的無功調節控制器上設有+5V電壓監視指示燈，用於監視電源插件的工作狀況。
[0011]與已有技術相比，本實用新型的有益效果如下:
[0012]本實用新型採用調節電容器二端電壓改變輸出容量，通過將改投切的滯後調節為實時調節，大大提高電壓無功管理水平，可以大幅度降低線損，提高供電企業的經濟效益，在不新建電廠的情況下提高供電能力，為解決目前國內電力緊張做出貢獻。

【附圖說明】

[0013]圖1為本實用新型原理示意圖；
[0014]圖2為本實用新型PT/CT轉換接口電路原理圖；
[0015]圖3為本實用新型主、輔助CPU板工作原理圖；
[0016]圖4為本實用新型通用I/O模塊工作原理圖；
[0017]圖5為本實用新型電壓無功構成的九區圖。

【具體實施方式】
[0018]參見附圖，圖1中，I電容器組開關、2電壓調節器、3避雷器、4電容器、5放電線圈。
[0019]一種壓控調容式無功補償系統，該系統包括電壓調節器、無功調節控制器、主變分接開關、電容器組開關和電容器，所述的電容器通過電壓調節器連接母線，在保證母線電壓穩定的前提下，改變電容器輸出端電壓，以保證電容器輸出容量滿足系統要求，電壓調節器與母線之間設有電容器組開關，電容器後端連接主變分接開關，所述的電壓調節器上連接有無功調節控制器，所述的無功調節控制器由主CPU模塊、輔助CPU模塊、電源模塊、PT/CT模塊、通用I/O模塊、輔助I/O模塊組成，主CPU模塊、輔助CPU模塊、PT/CT模塊、通用I/o模塊、輔助I/O模塊均有一個獨立開關電源向其供電，多個開關電源構成電源模塊，所述的開關電源輸入電壓為交流AC220V或直流DC220V，輸出電壓為+24V、±12V、+5V，無功調節控制器上設有+5V電壓監視指示燈，用於監視電源插件的工作狀況。PT/CT模塊的作用是將一次設備電壓互感器副邊引來的電壓、電流互感器副邊引來的電流轉換成CPU模塊中A/D轉換迴路所允許的輸入模擬量。通用I/O模塊由繼電器輸出迴路，信號輸入迴路和溫度變換迴路構成，控制迴路通過CPU發出相應的命令來實現調壓升(降)、無功升(降)。信號輸入迴路可採集現場八路信號滿足不同用戶的需求。溫度變換迴路可採集主變溫度，可滿足用戶的特殊需要。輔助I/O模塊的作用是將一次設備和輔助設備所引來的開關量的狀態轉化為接點的方式，通過光電隔離迴路將信號送至主CPU板，共有22路DC24V信號輸入，可監視變壓器檔位、電壓調節器檔位或其它24V信號。無功調節控制器根據輸入的電流電壓信號，進行分接判斷，發出命令，調節變電站主變分接開關以調整電壓保證母線電壓格率，調節電壓調節器的輸出電壓以改變電容器無功輸出量，並具有相應的顯示和信號功能，主、從CPU模塊均為雙埠用於接受和發送數據。所述的電容器為容性無功源，電容器上並連接放電線圈，放電線圈上串聯有避雷器。主CPU模塊，該模塊電路採用表面貼裝技術，所有元件安裝在一塊六層板上，以Intel司增強型16位單片機為核心輔以大規模可編程邏輯器件構成一個功能強大的微機系統，還包括用於存放程序的快閃記憶體，用於存放定值的電可擦除存儲器和用於存放數據的靜態隨機存儲器，以及輸入輸出、通信控制器、模數轉換器和一些中小規模邏輯器件，其中關鍵電路如頻率檢測電路等採用了全數位化設計，避免了模擬電路漂移大，溫度特性差等一些固有缺陷。整個模塊不設任何調節迴路，所有調節均由軟體自動完成，方便了生產調試，大大地提高了可靠性。另外採用多層板可以大大地降低整個模塊的噪聲水平，從而提高了測量精度和運行可靠性。所述輔助CPU模塊，該部分採用表面貼裝技術，所有元件安裝在一塊六層板上，以大規模可編程邏輯器件為核心，此模塊是控制器的人機界面，主要完成液晶顯示、參數的修改，控制命令的交換、主CPU板工作狀況的監視、狀態量的監視、信號復歸等功能，同時兼負主CPU的後備功能。
[0020]所述的該系統控制原理，根據圖5系統電壓無功構成的九區圖進行控制，電壓上、下限可按GB12325-1990標準整定，1kV系統上限可為10.7kV，下限為9.3kV ;無功以功率因數為判據，按要求IlOkV變電站COS?應不低於0.95，可為下限，上限為0.98，以不向系統倒無功為準。無功(COSO)九區圖如圖2.3所示:1、2、3、4、5、6、7、8區為調節區，9區為運行區。
[0021]I區時:U〈下限9.3kV，COSO〈下限0.9，無功延時時間到，調節電壓調節器，增大電容器無功出力，即cos?上升；若調節後有一項仍不滿足要求，以「調第二項T」為延時調主變分接頭，升電壓。
[0022]2區時:U〈下限9.3kV，COSΦ滿足要求，升電壓延時時間到，先調節主變分接頭，升電壓。若調節後有一項仍不滿足要求，以「調第二項T」為延時調電壓調節器，強行增加無功。
[0023]3區時:U〈下限9.3kV，COSO>上限0.98 ;降無功延時時間到，調節電壓調節器，減小電容器無功出力，若調節後有一項仍不滿足要求，則以「調節二項T」為延時調節主變分接頭，升電壓。
[0024]4區時:U滿足要求:C0SC>〈下限0.9 ;升無功延時時間到，調節電壓調節器，升無功，此時主變分接頭不動作。
[0025]5區時:U滿足要求:COSO>上限0.98時；降無功延時時間到，調節電壓調節器，減小無功出力，此時主變分接頭不動作。
[0026]6區時:U>10.7kV，COSO〈下限0.9 ;降電壓延時時間到，調主變分接頭，減小電壓，若調節後有一項仍不滿足要求，以「調第二項T」為延時調電壓調節器，升無功。
[0027]7區時:U>10.7kV，C0S?滿足要求；降電壓延時時間到，調主變分接頭，減小電壓，此時電壓調節器不動作。
[0028]8區時:U>10.7kV，C0S?>上限0.98時，降無功延時時間到，調節電壓調節器，減小無功，調節後有一項仍不滿足要求，以「調節二項T」為延時調主變分接頭，降電壓。
[0029]控制器調節原則:保證供電電壓在允許的變動(整定值)範圍內的前提下，充分調節控制無功補償控制器，實現電網無功功率就地平衡。
[0030]最後所應說明的是，以上【具體實施方式】僅用以說明本實用新型的技術方案而非限制，儘管參照較佳實施例對本實用新型進行了詳細說明，本領域的普通技術人員應當理解，可以對本實用新型的技術方案進行修改或者等同替換，而不脫離本實用新型技術方案的精神和範圍，其均應涵蓋在本實用新型的權利要求範圍當中。
【權利要求】
1.一種壓控調容式無功補償系統，其特徵在於:該系統包括電壓調節器、無功調節控制器、主變分接開關、電容器組開關和電容器，所述的電容器通過電壓調節器連接母線，電壓調節器與母線之間設有電容器組開關，電容器後端連接主變分接開關，所述的電壓調節器上連接有無功調節控制器，無功調節控制器根據輸入的電流電壓信號，進行分接判斷，發出命令，調節變電站主變分接開關以調整電壓保證母線電壓。2.根據權利要求1所述一種壓控調容式無功補償系統，其特徵在於:所述的電容器上並聯接放電線圈，所述的放電線圈上串聯有避雷器。3.根據權利要求1所述一種壓控調容式無功補償系統，其特徵在於:所述的無功調節控制器由主CPU模塊、輔助CPU模塊、電源模塊、PT/CT模塊、通用I/O模塊、輔助I/O模塊組成。4.根據權利要求3所述一種壓控調容式無功補償系統，其特徵在於:所述的主、輔助CPU模塊均為雙埠用於接受和發送數據。5.根據權利要求3所述一種壓控調容式無功補償系統，其特徵在於:所述的主CPU模塊、輔助CPU模塊、PT/CT模塊、通用I/O模塊、輔助I/O模塊均有一個獨立開關電源向其供電，多個開關電源構成電源模塊。6.根據權利要求1所述一種壓控調容式無功補償系統，其特徵在於:所述的無功調節控制器上設有+5V電壓監視指示燈。
【文檔編號】H02J3-18GK204271657SQ201420765654
【發明者】陳建國, 趙海東, 陳昌嶺, 劉剛, 任福坤 [申請人]國家電網公司, 國網安徽天長市供電有限責任公司