CN102377187A - 远程监控柱上无功补偿系统 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于输电线路中的无功补偿装置，具体是一种远程监控柱上无功补偿系统。该系统包括位于输电线路的各无功补偿点的多个无功补偿装置和可控制各无功补偿装置进行投切操作的多个无功补偿控制器，所述无功补偿控制器分别通过位于各无功补偿点的GPRS无线通讯模块连接到GPRS移动通讯网络中；该装置还包括有位于供电系统控制中心的后台中央处理器，后台中央处理器经过可进行协议转换的GPRS中央处理中心连接到GPRS移动通讯网络中；后台中央处理器还与用来进行人机对话的中央控制台连接。本发明可对输电线路中分散的无功补偿点进行集中监控，可进行远程数据采集和远程投切控制，同时运行可靠性高、运行成本低。

Description

远程监控柱上无功补偿系统
技术领域
本发明涉及一种用于输电线路中的无功补偿装置，具体是一种远程监控柱上无功补偿系统。
背景技术
相对于发达国家，我国大部分城乡电网功率因数偏低。加之我国地域广阔，电力输送线路长、负荷小，季节性与昼夜性变动大，供电负荷分散，集中式补偿区域受到限制，因此，采用线路就地补偿，提高电网功率因数，改善电压质量，提高电能的传输效率，便成了电力系统的一项重要课题。采用柱上无功补偿进行就地补偿是目前解决问题最为理想的方式。而现有柱上线路无功补偿装置的数据采集具有以下类型及特点：
1、现场就地控制器界面控制及数据读取：由于柱上无功补偿安装在线路杆上，攀爬较不方便，带电操作很容易出现伤亡事故；同时，由于线路补偿一般分布在边远广阔地区，维护周期长，一旦出现故障因得不到及时处理事故可能扩大并带来不必要的经济损失。同时，由于各项线路运行参数不能及时采集，也无法实时监控输送线路的实际工作状况。
2、采用红外遥感技术现场控制及数据采集：为手持式终端设备，采用红外线传感技术通过控制器内嵌模块的对该台控制器进行操作。由于红外线遥感控制有效距离只有50m，最长不超过150m，故该项技术较第一种方式除省去攀爬杆环节外，其局限性并无多大改观。
3、采用RS485接口技术：采用有线通讯的方式对装置进行远距离监控，在一定的区域范置内可对线路补偿装置进行集中管理统一测控，但这种方式一方面对现场架线环境有一定的要求，同时，对光纤长度也有限制，超过允许长度范围信号减弱，控制失灵，目前采用光纤控制理论有效距离为1200m，实际上由于受现场条件限制，距离会更小。而线路无功补偿远程监控光纤布线运营维护成本较高，应用上受到一定约束。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是，提供一种可对输电线路中分散的无功补偿点进行集中监控，可进行远程数据采集和远程投切控制，同时运行可靠性高、运行成本低的远程监控柱上无功补偿系统。
本发明的远程监控柱上无功补偿系统包括位于输电线路的各无功补偿点的多个无功补偿装置和可控制各无功补偿装置进行投切操作的多个无功补偿控制器，所述无功补偿控制器分别通过位于各无功补偿点的GPRS无线通讯模块连接到GPRS移动通讯网络中；该装置还包括有位于供电系统控制中心的后台中央处理器，后台中央处理器经过可进行协议转换的GPRS中央处理中心连接到GPRS移动通讯网络中；后台中央处理器还与用来进行人机对话的中央控制台连接。
本发明在传统的无功补偿装置基础上，将其控制器连接到GPRS移动通讯网络中，并通过后台中央处理器进行集中监控，实现在控制中心或集中区域对分布在广大地域输送线路的无功补偿设备进行实时集中采集动态数据及运行状态、对数据进行统计、分析，并可远程设置装置运行的目标参数和启停控制，实现远程管理监控，确保人身安全，并降低项目投资成本及设备运营维护成本。
附图说明
图1是本发明的系统原理图；
图2是本发明位于一个无功补偿点的装置设置示意图；
图3是图2的A局部装置设置示意图。
具体实施方式
如图3所示，该远程监控柱上无功补偿装置包括位于输电线路的各无功补偿点的多个无功补偿装置1和可控制各无功补偿装置进行投切操作的多个无功补偿控制器11，所述无功补偿控制器分别通过位于各无功补偿点的GPRS无线通讯模块3连接到GPRS移动通讯网络中；该装置还包括有位于供电系统控制中心的后台中央处理器，后台中央处理器经过可进行协议转换的GPRS中央处理中心连接到GPRS移动通讯网络中；后台中央处理器还与用来进行人机对话的中央控制台连接。
如图1、图2所示，本发明的远程监控柱上无功补偿装置中包括位于无功补偿点现场的无功补偿装置，无功补偿装置通常包括与传统柱上无功补偿装置相似的开启式电流互感器12、封闭式电流互感器13、电压互感器14、电容器15、高压真空接触器16、无功补偿控制器11。此外，现场还安装有与无功补偿控制器连接的GPRS无线通讯模块3。
本发明远程监控柱上无功补偿系统采用三层网络结构，即现场层、通讯层、管理层。现场层：主要由无功补偿控制器完成对现场柱上无功补偿装置内部电量与非电量的数据采集并对装置内部的执行元器件进行分闸合闸操作，做为该系统的终端用户群，每只个体均有特定的身份编码，为远程监控提供可能；通讯层主要由GPRS移动通讯网络、无线通讯模块组成，主要实现对装置现场数据的通讯管理传输等功能；管理层主要由后台中央处理器和中央控制台等组成，通过专用后台处理软件用于接收装置内部运行数据，对数据进行分析处理，在中央控制台有操作处理显示界面，工作人员通过后台操作可以远程对装置运行系统参数设定，并能够发出操作指令控制装置内部执行元器件工作或停止。
现场的无功补偿装置内部智能元器件由无功补偿控制器、无线通讯模块等器件组成。
无功补偿控制器通过对该线路电压与电流参数综合分析判别是否执行无功补偿动作，并实时完成对全电参量的检测：如测量该系统的电压、电流、有功功率、无功功率、频率、功率因数、四象限电能等电参量；对装置内部电容器运行电流、电压数据采集分析，判别该套装置是否工作异常，如发生故障即发出报警信号；同时还可以实现对工作回路遥信量的检测，如：真空接触器位置等；通过自身的继电器输出模块，完成远程合分真空开关的功能。
无线通讯模块主要实现智能无功补偿控制器与无线移动公网的数据传输；通过自身RS232接口与控制器相连，实现数据交换；同时通过GPRS无线传输，为移动服务商数据库和现场数据站点建立一种无线连接。每一台无线通讯模块即为一个终端用户，与相应无功补偿控制器配套，内置用于GPRS专网的SIM卡，并由移动运营中心分配APN专网内部固定专用IP地址。
后台中央处理器为一台嵌入式计算机，主要由嵌入式处理器、相关支撑硬件、嵌入式操作系统及应用软件系统等组成。支持用户编程操作，通过应用程序，实现对装置内部数据采集、存储、运算处理、任务管理、发送信息存储及与无线通讯模块的数据交换等功能。中央处理机数据中心通过一条APN专线接入移动公司GPRS网络，双方互联之间采用私有固定IP地址进行广域连接。移动为客户分配专用的APN，给所有监控点及中心分配APN专网内部固定IP。中央处理机可对多个装有SIM卡专用IP地址用户进行一对一监控，从而实现线路无功补偿在分散地域内的集中控制。中央控制台通过专用软件实现对该系统进行监控的人机对话。

Claims (1)

1.一种远程监控柱上无功补偿系统，包括位于输电线路的各无功补偿点的多个无功补偿装置和可控制各无功补偿装置进行投切操作的多个无功补偿控制器，其特征是：所述无功补偿控制器分别通过位于各无功补偿点的GPRS无线通讯模块连接到GPRS移动通讯网络中；该装置还包括有位于供电系统控制中心的后台中央处理器，后台中央处理器经过可进行协议转换的GPRS中央处理中心连接到GPRS移动通讯网络中；后台中央处理器还与用来进行人机对话的中央控制台连接。
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