CN104600836A - 基于Zigbee技术的智能电容数据传输装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种基于Zigbee技术的智能电容数据传输装置，用于电网无功功率补偿的数据传输，在智能互感器和数量较多的智能电容模块之间利用Zigbee传输数率快、微功耗和自动组网等技术特点进行快速组网，并快速的进行数据交互，通过智能互感器把智能电容当前的电容容量、电容状态、功率因数等电能质量参数直接上传到配变电数据终端，以便于实时监测，并实现了智能电容模块之间通讯协议的统一。

Description

基于Zigbee技术的智能电容数据传输装置
技术领域
本发明涉及数据传输装置，特别涉及基于Zigbee技术的智能电容数据传输装置。
背景技术
所谓无功补偿，即在电网中安装并联电容器等无功补偿设备以后，可以提供感性负载所消耗的无功功率，减少了电网电源向感性负荷提供、由线路输送的无功功率，由于减少了无功功率在电网中的流动，因此可以降低线路和变压器因输送无功功率造成的电能损耗，还可以用于调整电网的电压，提高电网的稳定性。
现有的智能电容模块不能直接上传数据，需要带上传数据功能的控制器才能实现，并且由于功率的限制，控制器只能和数量有限的智能电容模块组网，若模块数量过多，则需要多个控制器，那么成本增加，配变电数据终端需分析的数据变复杂，若采用有线传输，传输数率比较低，模块数量越多，组网速度越慢，期间某台智能电容模块出现故障，需要较长时间才能鉴别，配变电数据终端读取的只是前一时刻的智能电容模块电能质量参数，并不是当前的电能质量参数，若智能电容模块比较多的时候意味着需传输的数据量大，则上传的智能电容数据实时性差，在智能电容模块比较多的情况下，组网速度和数据交互比较慢，并且在不可能无限制加大电源功率的情况下，由于受功率的影响，组网的智能电容模块数量受到限制，此时智能电容模块之间通讯协议并不统一。
发明内容
为解决上述问题，本发明的目的在于提供一种基于控制时间短、控制算法简单、成本降低的算法的无功快速补偿控制器。
为实现上述目的，本发明的技术方案是：基于Zigbee技术的智能电容数据传输装置，包括：配变电数据终端；Modbus通讯电路，用于配变电数据终端与智能电容互感器之间的通讯；智能电容互感器，负责电能数据采集和上传数据；Zigbee通讯电路，完成智能电容互感器与下述智能电容器之间的通讯；智能电容模块，负责无功补偿控制；所述配变电数据终端与所述智能电容互感器之间通过Modbus通讯电路无线连接，所述智能电容互感器与所述智能电容模块之间通过Zigbee通讯电路无线连接。
进一步地，所述数据传输装置的数据传输流程包括：初始化单元，通电时将整个电网系统初始化；网路建立单元，建立Zigbee的网路；查询单元，等待并查找智能电容器和智能电容互感器；判定单元，用于判定智能电容器发送接收状态；解析单元，用于解析智能电容互感器命令；低功耗等待单元，进入低功耗等待模式。
进一步地，上述智能电容模块包括控制电路和通讯电路。
进一步地，上述智能电容互感器包括测量电路和通讯电路。
更进一步地，上述智能电容器之间、智能电容互感模块和智能电容器之间通过ZigBee技术快速组网。
采用本技术方案的有益效果是：本发明在智能互感器和数量较多的智能电容模块之间利用Zigbee传输数率快、微功耗和自动组网等技术特点进行快速组网，在配变电数据终端与智能电容互感器之间采用Modbus通讯模块，在智能电容互感器与所述智能电容器之间通过Zigbee通讯电路无线连接，能快速的进行数据交互，通过智能互感器把智能电容模块当前的电容容量、电容状态、功率因数等电能质量参数直接上传到配变电数据终端，以便于实时监测，无需上传数据功能的控制器，并实现了智能电容模块之间通讯协议的统一。
附图说明
图1是本发明基于Zigbee技术的智能电容数据传输装置原理框图；
图2是本发明基于Zigbee技术的智能电容数据传输装置流程图。
具体实施方式
下面结合附图详细说明本发明的具体实施例。
实施例1
参见图1，如其中的图例所示，基于Zigbee技术的智能电容数据传输装置，智能电容数据传输模块包括配变电数据终端、Modbus通讯电路、智能电容互感器、Zigbee通讯电路以及智能电容模块，配变电数据终端与智能电容互感器之间通过Modbus通讯电路无线连接，智能电容互感器与智能电容模块之间通过Zigbee通讯电路无线连接，数据传输流程包括初始化单元，通电时将整个电网系统初始化；网路建立单元，建立Zigbee的网路；查询模块，等待并查找智能电容模块和智能电容互感器；判定单元，用于判定智能电容模块发送接收状态；解析单元，用于解析智能电容互感器命令；低功耗等待单元，进入低功耗等待模式，智能电容模块包括控制模块和通讯模块，智能电容互感器包括测量模块和通讯模块，智能电容器之间、所述智能电容互感器和所述智能电容器之间通过ZigBee技术快速组网。
下面介绍本发明的工作原理。
通电时，初始化模块将整个系统初始化；等建立Zigbee的网路模块建立好信号较强的Zigbee网路后，等待并查找智能电容模块和智能电容互感器的查询模块等待智能电容模块和智能电容互感器加入网络，若网络内没有查找到智能电容模块和智能电容互感器，则一直等待并查找；当查找到后，智能电容模块和智能电容互感器快速组网成功后相互通讯，智能电容模块发送接收状态判定模块进行判定，配变电数据终端通过Modbus通讯电路与智能电容互感器通讯并解析，若智能电容模块向智能电容互感器发送请求命令，则互感器响应命令，模块再接收互感器的命令；若响应失败，则进入低功耗等待，等待新一轮的通讯；由于ZigBee的传输数率远大于配变电数据终端和智能电容互感器的通讯数率，当配变电数据终端召测数据时，智能电容互感器先召测智能电容器数据，在响应配变电数据终端召测。
采用本技术方案的有益效果是：本发明在智能互感器和数量较多的智能电容器之间利用Zigbee传输数率快、微功耗和自动组网等技术特点进行快速组网，在配变电数据终端与智能电容互感器之间采用Modbus通讯模块，在智能电容互感模块与所述智能电容模块之间通过Zigbee通讯模块无线连接，能快速的进行数据交互，通过智能互感器把智能电容模块当前的电容容量、电容状态、功率因数等电能质量参数直接上传到配变电数据终端，以便于实时监测，无需上传数据功能的控制器，并实现了智能电容模块之间通讯协议的统一。
以上所述的仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明创造构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。

Claims (5)

1. 基于Zigbee技术的智能电容数据传输装置，用于电网系统的功率补偿，其特征在于，包括：配变电数据终端；Modbus通讯电路，用于配变电数据终端与智能电容互感器之间的通讯；智能电容互感器，负责电能数据采集和上传数据；Zigbee通讯电路，完成智能电容互感器与下述智能电容器之间的通讯；智能电容模块；所述配变电数据终端与所述智能电容互感器之间通过Modbus通讯电路无线连接，所述智能电容互感器与所述智能电容模块之间通过Zigbee通讯电路无线连接。
2. 根据权利要求1所述的基于Zigbee技术的智能电容数据传输装置，其特征在于，所述数据传输装置的数据传输流程包括：
初始化单元，通电时将整个电网系统初始化；
网路建立单元，建立Zigbee的网路；
查询单元，等待并查找智能电容器和智能电容互感器；
判定单元，用于判定智能电容器发送接收状态；
解析单元，用于解析智能电容互感器命令；
低功耗等待单元，进入低功耗等待模式。
3. 根据权利要求1所述的基于Zigbee技术的智能电容数据传输装置，其特征在于，所述智能电容模块包括控制电路和通讯电路。
4. 根据权利要求1所述的基于Zigbee技术的智能电容数据传输装置，其特征在于，所述智能电容互感器包括测量电路和通讯电路。
5. 根据权利要求1所述的基于Zigbee技术的智能电容数据传输装置，其特征在于，所述智能电容模块之间通过ZigBee技术快速组网，所述智能电容互感器和所述智能电容器之间通过ZigBee技术快速组网。
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CN200973020Y (zh) * 2006-09-13 2007-11-07 上海协同科技股份有限公司 带有本机无线数传电台的无功补偿装置
CN102148864A (zh) * 2011-01-28 2011-08-10 西安建筑科技大学 一种光伏发电与大型公共建筑一体化的无线监控系统
CN203151218U (zh) * 2012-12-18 2013-08-21 辽宁省电力有限公司辽阳供电公司 基于智能台区的能效管理系统

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Non-Patent Citations (1)

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Title
潘大宇: "ZigBee技术在农业自动化监控系统中的研究与应用", 《中国优秀硕士学位论文全文数据库 信息科技辑》 *

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