CN103166235A - 基于3g技术的电力厂站无功自动补偿控制系统 - Google Patents

基于3g技术的电力厂站无功自动补偿控制系统 Download PDF

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Abstract

基于3G技术的电力厂站无功自动补偿控制系统。其特征为设计有包括各电力厂站无功补偿点上配置的无功自动补偿现场设备，连接于无功自动补偿现场设备的GPRS网络无线传输DTU设备，连接于无功自动补偿现场设备的具有接入GPS定位系统的GPS设备，连接于Internet网络的电力厂站无功自动补偿监控中心的监控设备，以及通过Internet网络与监控中心连接的GIS服务器。与现有技术相比：便于对分布于各电力厂站的无功自动补偿装置进行集中综合控制，从全局减少电网无功损耗、改善供电质量及降低工作人员劳动强度，用全局综合管理与控制电网的理念，实时对电网中无功补偿装置进行定位监控达到最优化管理，从而提高整个电网的运行质量，减少能源损耗。

Description

基于3G技术的电力厂站无功自动补偿控制系统
技术领域
本发明属于电力厂站无功自动补偿控制系统，特别是一种基于3G技术的电力厂站无功自动补偿控制系统。
背景技术
电力系统的的无功功率补偿是提高电网运行质量的必不可少的重要措施，而电力厂站无功功率自动补偿则在提高电网运行质量的无功功率补偿起到至关重要的作用。现有技术的电力厂站无功功率自动补偿中，采用单一的无功补偿装置，具有局部补偿的局限；采用有线网络构成的补偿系统不适应地区电网的复杂变化且费用高昂；采用单一的远程无线传输技术，简称GPRS，建立的电力厂站无功功率自动补偿系统不能充分兼顾地理信息和定位，以上这些现有技术的电力厂站无功功率自动补偿系统的不足在于具有局限性，不能保证电网无功补偿控制系统的全局最优化管理。
由此可见，研究并设计一种结合远程无线传输简称GPRS、地理信息系统简称GIS和全球定位系统简称GPS的基于3G技术的电力厂站无功自动补偿控制系统是必要的。
必须说明，本发明主题名称中的“3G”，不是指第三代移动通信技术3rd-generation的3G；而是特指远程无线传输简称GPRS、地理信息系统简称GIS和全球定位系统简称GPS三者的总称。
无线传输，General Packet Radio Service，即简称GPRS的无线数据传输，是一项采用无线传输的高速数据处理的技术；地理信息系统Geographic Information System或Geo-Information system，即简称GIS，是一种特定的空间信息系统，是在计算机硬、软件系统支持下，对整个或部分地球表层空间中的有关地理分布数据进行采集、储存、管理、运算、分析、显示和描述的技术系统；利用GPS定位卫星，在全球范围内实时进行定位、导航的系统，称为全球卫星定位系统，简称GPS。
发明内容
本发明的目的是克服现有技术的不足，研究并设计一种结合远程无线传输简称GPRS、地理信息系统简称GIS和全球定位系统简称GPS的基于3G技术的电力厂站无功自动补偿控制系统，以求用全局综合管理与控制电网的理念，实时对电网中无功补偿装置进行定位监控达到最优化管理，从而提高整个电网的运行质量，减少能源损耗。
本发明目的是这样实现的：一种基于3G技术的电力厂站无功自动补偿控制系统，其特征为设计有包括各电力厂站无功补偿点上配置的无功自动补偿现场设备，连接于无功自动补偿现场设备的GPRS网络无线传输DTU设备，连接于无功自动补偿现场设备的具有接入GPS定位系统的GPS设备，连接于Internet网络的电力厂站无功自动补偿监控中心的监控设备，以及通过Internet网络与监控中心连接的GIS服务器。
本发明目的还可以采取如下技术措施来实现：
所述的各电力厂站无功补偿点上配置的无功自动补偿现场设备包括DSP处理器TMS320F2812、电网参数采集通道设备、执行通道设备、报警装置、无线传输通道设备、用于无功补偿的电容组投切开关状态检测通道设备、电源模块以及DSP处理器TMS320F2812的外围电路。
所述的电网参数采集通道设备包括包含电网参数传感器、信号调理电路及A/D转换器。
所述的执行通道设备包括光电隔离电路、驱动电路、用于无功补偿的电容组。
所述的连接于无功自动补偿现场设备的GPRS网络无线传输DTU设备包括有GPRS数传模块(DTU)和电平转换电路。
所述的连接于无功自动补偿现场设备的具有接入GPS定位系统的GPS设备包括有与DSP处理器的SCIB串口相连的GPS模块。
所述的用于无功补偿的电容组投切开关状态检测通道设备包括有开关状态量检测电路、用于无功补偿的电容组、光电隔离电路。
所述的电力厂站无功自动补偿监控中心的监控设备包括有数据服务器、浏览终端、控制端，通过Internet网与GIS相连的服务器。
本发明的基于3G技术的电力厂站无功自动补偿控制系统，经试实施，与现有技术相比显示如下有益效果：
本发明结合远程无线传输GPRS、地理信息系统GIS和全球定位系统GPS的无功自动补偿控制系统，集数据库技术、图形图像处理技术、数据分析和定位技术为一体，便于采用全局综合管理与控制电网的理念实现无功补偿。该系统的实施，便于对分布于各电力厂站的无功自动补偿装置进行集中综合控制，从全局减少电网无功损耗、改善供电质量及降低工作人员劳动强度；便于通过互联网对相关线路电压、无功、电流、功率因数等电网参数进行实时监测，并对自动补偿装置进行控制策略制定、历史数据维护，用全局综合管理与控制电网的理念，实时对电网中无功补偿装置进行定位监控达到最优化管理，从而提高整个电网的运行质量，减少能源损耗，对于提高我国电力行业整体经济效益和电力系统自动化水平具有较大意义，具有很好的应用前景。
附图说明
图1为符合本发明主题结构的示意图，图2为本发明具体实施示意图。
具体实施方式
如图1所示，一种基于3G技术的电力厂站无功自动补偿控制系统，其特征为设计有包括各电力厂站无功补偿点上配置的无功自动补偿现场设备，连接于无功自动补偿现场设备的GPRS网络无线传输DTU设备，连接于无功自动补偿现场设备的具有接入GPS定位系统的GPS设备，连接于Internet网络的电力厂站无功自动补偿监控中心的监控设备，以及通过Internet网络与监控中心连接的GIS服务器。
如图2所示，现场设备包括DSP处理器TMS320F2812、电网参数采集通道设备、执行通道设备、报警装置、无线传输通道设备、用于无功补偿的电容组投切开关状态检测通道设备、电源模块以及DSP处理器TMS320F2812的外围电路等部分。
如图2所示，电网参数采集通道设备包含电网参数传感器、信号调理电路及A/D转换器；电网参数传感器与电网相连，用于获取电压、电流、功率等参数的电信号；电网参数传感器与信号调理电路的输入端相连，信号调理电路对获取的电信号进行调理后变成能被A/D转换器采集的电信号；信号调理电路与A/D转换器的输入端相连；A/D转换器的输出端与DSP处理器TMS320F2812的数据线D0～D15相连，A/D转换后的数据送与DSP处理器进行数字处理。
如图2所示，执行通道设备包含光电隔离电路、驱动电路、用于无功补偿的电容组等部分；DSP处理器通过其通用IO口GPIO引脚与光电隔离电路相连，DSP处理器输出的执行信号通过光电隔离电路后减小了干扰；光电隔离电路的输出端与驱动电路的输入端相连，通过驱动电路后执行信号变成能驱动用于无功补偿的电容组投切开关的电信号；驱动电路的输出端与用于无功补偿的电容组相连，执行信号通过驱动电路后驱动用于无功补偿的电容组投切开关动作，以对电网进行无功调节。
如图2所示，报警装置通过DSP处理器的GPIO引脚与其相连，报警装置具有声光报警功能。
如图2所示，无线传输通道设备包含GPRS通道设备和GPS通道设备。GPRS通道设备包含GPRS数传模块DTU和电平转换电路，GPRS数传模块DTU完成与GPRS传输网间的无线通信，GPRS数传模块DTU通过其串口与电平转换电路相连，电平转换电路与DSP处理器的SCIA串口相连，经过电平转换后保证DSP处理器与GPRS数传模块(DTU)能正常通信。GPS通道设备由GPS模块与DSP处理器的SCIB串口相相连，通过GPS定位系统能进行补偿点的定位及统一授时。
如图2所示，用于无功补偿的电容组投切开关状态检测通道设备包含开关状态量检测电路、用于无功补偿的电容组、光电隔离电路等部分；开关状态量检测电路与用于无功补偿的电容组相连，用于检测用于无功补偿的电容组投切开关的状态；开关状态量检测电路的输出端与DSP处理器的GPIO引脚相连。通过该通道设备对用于无功补偿的电容组投切情况进行监控。
如图2所示，DSP处理器TMS320F2812的外围电路包含外部存储器、键盘、LCD显示等部分；键盘、LCD显示与DSP处理器的GPIO引脚相连，方便了设备的检修与安装；外部存储器扩展了DSP处理器存储空间。
如图2所示，还设有电源模块，为现场电子电路提供电源，电源模块通过变压器PT与电网连接。
现场设备通过GPRS与连接在Internet网上的监控中心相连，同时现场设备通过GPS模块与GPS定位系统相连。
监控中心设有数据服务器、浏览终端、控制端，并通过Internet网与GIS服务器相连，主要负责接收各无功补偿点的数据，并实现数据的存储、分析、判断、地理信息可视化、告警及无功补偿装置的远程操纵等功能，以多种方式提醒电网相关人员现场的工作情况。
以上描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的有益效果。本行业的技术人员应该了解，本发明不受包括实施方式在内的上述描述之限制；在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内；本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等同物界定。

Claims (8)

1.一种基于3G技术的电力厂站无功自动补偿控制系统，其特征为设计有包括各电力厂站无功补偿点上配置的无功自动补偿现场设备，连接于无功自动补偿现场设备的GPRS网络无线传输DTU设备，连接于无功自动补偿现场设备的具有接入GPS定位系统的GPS设备，连接于Internet网络的电力厂站无功自动补偿监控中心的监控设备，以及通过Internet网络与监控中心连接的GIS服务器。
2.根据权利要求1所述的电力厂站无功自动补偿控制系统，其特征为所述的各电力厂站无功补偿点上配置的无功自动补偿现场设备包括DSP处理器TMS320F2812、电网参数采集通道设备、执行通道设备、报警装置、无线传输通道设备、用于无功补偿的电容组投切开关状态检测通道设备、电源模块以及DSP处理器TMS320F2812的外围电路。
3.根据权利要求2所述的电力厂站无功自动补偿控制系统，其特征为所述的电网参数采集通道设备包括包含电网参数传感器、信号调理电路及A/D转换器。
4.根据权利要求2所述的电力厂站无功自动补偿控制系统，其特征为所述的执行通道设备包括光电隔离电路、驱动电路、用于无功补偿的电容组。
5.根据权利要求1所述的电力厂站无功自动补偿控制系统，其特征为所述的连接于无功自动补偿现场设备的GPRS网络无线传输DTU设备包括有GPRS数传模块DTU和电平转换电路。
6.根据权利要求1所述的电力厂站无功自动补偿控制系统，其特征为所述的连接于无功自动补偿现场设备的具有接入GPS定位系统的GPS设备包括有与DSP处理器的SCIB串口相连的GPS模块。
7.根据权利要求1所述的电力厂站无功自动补偿控制系统，其特征为所述的电容组投切开关状态检测通道设备包括有开关状态量检测电路、用于无功补偿的电容组、光电隔离电路。
8.根据权利要求1所述的电力厂站无功自动补偿控制系统，其特征为所述的电力厂站无功自动补偿监控中心的监控设备包括有数据服务器、浏览终端、控制端，通过Internet网与GIS相连的服务器。
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