CN103501014A - 一种主从机功能的智能无功补偿控制器装置 - Google Patents

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李瑜
张宝玉
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Abstract

本发明公开了一种主从机功能的智能无功补偿控制器装置，其用于控制并联在用电负载系统中的若干套无功补偿电容器的并列运行。该装置包括若干控制器，每个控制器控制一套无功补偿电容器。在每个控制器中，电网数据采集电路采集该用电负载系统的各模拟信号数据，并将这些模拟信号转化为相应的能读取的数字信号；逻辑运算主控电路对无功功率大小及功率因数水平进行判断，再根据无功补偿电容器的容量大小进行合理投切；控制输出电路将逻辑运算主控电路的投切信号转化为系统所需要的控制方式信号，输出控制相应无功补偿电容器；通讯电路在若干控制器中任意选好主从机后，负责主从机之间的通讯指令，使主从机协调投切工作。

Description

一种主从机功能的智能无功补偿控制器装置
技术领域
本发明属于电能质量无功补偿领域，具体的说是一种主从机功能的智能无功补偿控制器装置。
背景技术
随着国家的发展，企业的用电需求也在不断的增加，高负荷用电的同时也带来了大量的无功消耗。目前，无功补偿装置已是企业用电中的必要设备。当同一负载下，无功需求较大时，受传统无功补偿控制器的控制路数及补偿电容器容量的影响，单套无功补偿装置往往难以达到补偿效果，此时就需要增加无功补偿装置。
以往，当同一负载下有两套甚至多套补偿装置时，各无功补偿控制器并列运行，这种方式存在很多问题。无功补偿控制器采集负载系统的无功功率及功率因数水平，进行计算分析，当无功功率及功率因数水平不在正常范围内时，将进行补偿电容器的投切控制动作。当多台无功补偿控制器采集同一负载无功功率及功率因数水平，势必造成投切补偿电容时各装置之间随机投切，在负载波动的情况下将使补偿装置误投切及频繁投切，影响补偿效果，同时降低补偿装置的使用寿命。
发明内容
本发明的目的是提供一种能够进行主从机通讯，协调工作，且能够任意设置为主机或者从机属性的智能无功补偿控制器装置。
本发明是这样实现的，一种主从机功能的智能无功补偿控制器装置，其用于控制并联在用电负载系统中的若干套无功补偿电容器的并列运行，该主从机功能的智能无功补偿控制器装置包括若干控制器，每个控制器控制一套无功补偿电容器，每个控制器包括电网数据采集电路、逻辑运算主控电路、控制输出电路、通讯电路；该电网数据采集电路用于采集该用电负载系统的电压、电流、有功功率、无功功率、功率因数的各模拟信号数据，并将这些模拟信号转化为相应的能读取的数字信号；该逻辑运算主控电路用于对无功功率大小及功率因数水平进行判断，再根据无功补偿电容器的容量大小进行合理投切，同时对该用电负载系统及该主从机功能的智能无功补偿控制器装置自身情况以人机界面方式显示输出；该控制输出电路用于将该逻辑运算主控电路的投切信号转化为该用电负载系统所需要的控制方式信号，输出控制相应无功补偿电容器；该通讯电路用于在该若干控制器中任意选好主从机后，负责主从机之间的通讯指令，使主从机协调投切工作，同时该通讯电路还用于供上位机读取电网数据、补偿电容使用情况。
作为上述方案的进一步改进，该通讯电路采用485总线进行通讯。
本发明的主从机功能的智能无功补偿控制器装置能实现多套无功补偿电容器并列运行的协调工作功能。
附图说明
图1为本发明中无功补偿控制器装置多机并行工作方式框图；
图2为本发明中无功补偿控制器装置内部组成框图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
如图1所示，用电负载系统为多套无功补偿电容器20并列运行。本发明的主从机功能的智能无功补偿控制器装置用于控制并联在用电负载系统中的若干套无功补偿电容器20的并列运行。
该主从机功能的智能无功补偿控制器装置包括若干控制器30，每个控制器30控制一套无功补偿电容器20。每个控制器30包括电网数据采集电路31、逻辑运算主控电路32、控制输出电路33、通讯电路34。
该电网数据采集电路31用于采集该用电负载系统的电压、电流、有功功率、无功功率、功率因数等模拟信号数据，并将这些模拟信号转化为相应的能读取的数字信号。该逻辑运算主控电路32用于对无功功率大小及功率因数水平进行判断，再根据无功补偿电容器20的容量大小进行合理投切，同时对该用电负载系统及该主从机功能的智能无功补偿控制器装置自身情况以人机界面方式显示输出。该控制输出电路33用于将该逻辑运算主控电路32的投切信号转化为该用电负载系统所需要的控制方式信号，输出控制相应无功补偿电容器20。该通讯电路34用于在该若干控制器30中任意选好主从机后，负责主从机之间的通讯指令，使主从机协调投切工作，同时该通讯电路34还用于供上位机读取电网数据、补偿电容等使用情况。
各控制器30之间通过485总线进行通讯，通讯波特率可调整。可任意设置其中一台为主机工作方式，其他则设置为从机工作方式。假设第一个控制器30控制的无功补偿电容器20部分为主机，其余为从机，则控制器30负责对负载系统无功功率及功率因数水平进行采集判断，并控制输出，当所有主机的无功补偿电容器20都投入或切除后，系统仍有投切需求，则主机向从机发出投切指示命令；从机采集负载系统各相电网数据，但不对无功功率及功率因数水平进行判断，当其接收到主机发送的投切命令后，则会根据无功功率大小选择合适的电容进行投切。这个过程就完成了多套装置并列运行的协调工作功能。
本发明具有以下特点：1、主从机软件代码相同，兼容主机与从机工作程序，通过人机交互界面可设置其工作属性；2、当设置为主机时，自动读取有无从机及从机补偿电容数；3、主机执行用电负载系统的无功功率及功率因数水平的采集、判断，并控制输出，当所有主机的无功补偿电容器都投入或切除后，系统仍有投切需求，此时若有从机，则主机向从机发出投切指示命令；4、当设置为从机时，从机采集电网数据，但不对负载无功功率及功率因数水平判断，而只接收主机的投切命令，执行投切动作；5、无论设置为主机或者从机，控制器30均能被上位机作为从机的方式进行电网数据、补偿电容使用情况的读取；6、主机与从机之间通过485总线进行通讯，协议为modbus或其他自定义协议；7、通讯波特率可设置为1200,2400,4800,9600,19200。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (2)

1.一种主从机功能的智能无功补偿控制器装置，其用于控制并联在用电负载系统中的若干套无功补偿电容器的并列运行，其特征在于：该主从机功能的智能无功补偿控制器装置包括若干控制器，每个控制器控制一套无功补偿电容器，每个控制器包括电网数据采集电路、逻辑运算主控电路、控制输出电路、通讯电路；该电网数据采集电路用于采集该用电负载系统的电压、电流、有功功率、无功功率、功率因数的各模拟信号数据，并将这些模拟信号转化为相应的能读取的数字信号；该逻辑运算主控电路用于对无功功率大小及功率因数水平进行判断，再根据无功补偿电容器的容量大小进行合理投切，同时对该用电负载系统及该主从机功能的智能无功补偿控制器装置自身情况以人机界面方式显示输出；该控制输出电路用于将该逻辑运算主控电路的投切信号转化为该用电负载系统所需要的控制方式信号，输出控制相应无功补偿电容器；该通讯电路用于在该若干控制器中任意选好主从机后，负责主从机之间的通讯指令，使主从机协调投切工作，同时该通讯电路还用于供上位机读取电网数据、补偿电容使用情况。
2.如权利要求1所述的主从机功能的智能无功补偿控制器装置，其特征在于：该通讯电路采用485总线进行通讯。
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