CN108199388A - 一种基于单片机的无功补偿系统及其方法 - Google Patents
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Abstract
一种基于单片机的无功补偿系统及其方法，电力综合测控仪通过无线通讯单元将电网测量数据传输给后台服务器，后台服务器将控制命令通过无线通讯单元发送给电力综合测控仪；针对服务器机箱，起初，所述伸缩棍整体容纳于所述长方体状支撑框里，而所述防护罩缠绕于所述旋辊体上，所述长方体状储存壳亦全部容纳于所述导轨里，另外所述长方体状储存壳里的隔离室闲置，所述丝杠二朝里旋进让所述引导块二摆脱所述螺旋状玻青铜丝朝里挤压来让所述棘爪同所述棘轮结合，以此避免所述旋动圈旋动；结合其它步骤有效避免了现有技术中服务器机箱里的后台服务器因为热量的加大而性能受到伤害、有导致燃烧的危险的缺陷。
Description
技术领域
本发明涉及无功补偿技术领域，具体涉及一种基于单片机的无功补偿系统及其方法。
背景技术
电力系统无功优化是保证系统安全性、稳定性、经济性、降低网络有功损耗、提高电能质量的重要措施。
但是10/6kV电力系统中采用的传统高压无功补偿装置存在的主要问题：
(1) 传统保护装置缺少对电容器运行状态的实时监测，以及缺乏对电容器组的投切过程和故障跳闸过程的录波功能，以致对电容器装置运行状态分析，尤其是对电容器装置发生事故原因分析研究缺少基础依据。
(2) 不能达到全局最优：传统的自动补偿方式均针对采样点数据进行计算，因为控制器之间缺乏交流，采用的算法落后，控制器不能综合全网运行情况是无功潮流的分布趋于最合理，经济效益达到最佳，存在无功向配电网倒送现象，同时也不能实现对电网的遥测，不适于电网的发展趋势。
(3)控制器的抗干扰能力差：因为控制器的工作环境存在大电流、较强磁场等，经常出现误动作或死机现象，不适合(或不能够)在有谐波的系统中工作，控制器的功能比较简单，不能满足先进(需要多种保护功能)的补偿系统的控制要求。
(4)成套装置的制作一般采用分离元、器件，柜体内部结构复杂，组装工艺难度大。
(5) 由于元器件分别在不同的生产厂家购买，而元器件质量水平参差不齐，各种元器件之间的参数配合(匹配)不准确或不合理，造成补偿设备运行不可靠，故障率高。
于是便推出了一种可在线监测的智能高压无功补偿装置，包括后台服务器、 至少一个电力综合测控仪和无线通讯单元，后台服务器与电力综合测控仪通过无线通讯单元连接，电力综合测控仪通过无线通讯单元将电网测量数据传输给后台服务器，后台服务器将控制命令通过无线通讯单元发送给电力综合测控仪。
所述后台服务器包括数据处理单元、数据管理单元、报表生成及管理单元和数据文件管理及回放单元，数据处理单元处理测量数据 ；数据管理单元将测量数据保存到数据库中并对数据库中的数据进行操作 ；报表生成及管理单元将测量数据的处理结果生成报表；数据文件管理及回放单元将测量数据的处理结果生成电力系统标准文件。
所述电力综合测控仪包括 DSP 芯片、数据采集模块和继电器模块，数据采集模块采集电网信息数据， DSP 芯片对采集的数据进行处理并控制继电器模块的输出。
电网信息数据包括电压和电流数据。
DSP 芯片获得电压和电流数据后计算功率参数，比如有功功率、无功功率和功率因数等，根据改进九区逻辑图控制继电器的输出，通过继电器输出就可以控制电容器的投切，从而实现了自动无功补偿。 电力综合测控仪既能单独完成电力参数测量与地区局部网络控制任务，又能作为一个有着交互功能的 RTU 工作于一个大型网络内，实现区域电网内的潮流主要是无功潮流的优化。
所述信息采集模块包括测量芯片，测量芯片测量电网数据。
所述测量芯片包括一增益放大器，两个Δ-∑模数转换器和功率计算模
块，增益放大器通过寄存器方式获得被测量的电网信息数据，并将电网信息数据传输给Δ-∑模数转换器进行摸数转换后，再将数据传输到功率计算模块进行计算处理。
所述无线通讯单元为 GPRS 通讯单元。
配电网无功优化系统通过独立的无功补偿装置监控系统采集全网各节点运行电压、无功功率有功功率等在线数据，并依据全网历史资料，以配电网区域电能损耗最少、设备动作次数最少为约束条件，运行优化算法，形成相应控制策略，对无功补偿设备进行控制，从而实现地区电网电压无功优化运行。
将 GPRS 无线通讯技术应用到配电线路电压无功优化补偿系统中，实时监控用户设备使用状态及系统参数向用户提供远程服务，达到供、用双方互赢效果。无线通讯可实现与设备的定时召唤各种电力参数，修改控制参数，远程操控电容组的投切，满足供电企业改善用电线路电压质量，提高功率因数、降低线损，提高效益的需求。
无功补偿装置采用积木式结构，使整套装置组装模块化、标准化和规范化，各柜体之间通过母线系统任意，便于用户容量的扩充和检修维护，在最大程度上“用规范的产品解决不规范的系统”。
解决好配电网络无功补偿的问题，有效避免大量无功的远距离传输，降低线损，增加电量，提高电网企业的经营效益。
能够有效地维持系统电压水平，增强系统的电压稳定性，提高电网企业的服务水平。具有“四遥”功能。利用无线通讯系统，实时监控用户设备使用状态及系统参数，向用户提供远程服务。
选用体积小、寿命长、分断能力强的 CEMCS 型永磁式电容器专用投切开关。
整套装置一次器件安装位置固定，一次连接铜排都是标准尺寸；控制线
采用装用的插接件连接，这样可以提前预生产，大大减少了供期，组装维护方便。
这样的有益效果为：
1、将无线通讯技术应用到10/6KV 配电线路电压无功优化补偿系统中，
实现对分布全国各地设备的实时监控和数据采集，是电力系统实现智能化的先进产品。利用通讯功能借助后台数据管理系统可以获得前面板所不能显示的许多信息，如波形采集、事件记录、极值记录等数据。 同时能够在需要进行故障分析的时候调出故障前后的录波数据，
2、本系统将无功潮流分析应用到 10/6KV 配电线路电压无功优化补偿系
统中，彻底解决了现有补偿装置频繁投切电容和向上倒送无功的顽疾，使得无功电流能够在系统中就地补偿，保证了无功潮流的最优化。
3、采用系统主站管理，首次实现通过远程无线网络远程控制补偿电容器
组的投切，分段补偿线路的电压降，改善了线路末段的电压质量，解决了长期以来让供电部门头疼的线路首段电压太高，而末段电压又太低的矛盾。
4、本装置的微机测控单元，不仅集电网信息采集、数据通讯、数据存储、补偿控制于一体，还特别增加了完善的电容器保护功能，保证了补偿系统的安全、可靠、长期稳定运行。
5、装置为积木式结构，是整套装置组装模块化、标准化和规范化，各柜
之间通过母线系统任意，便于容量的扩充和检修维护。 可根据用户补偿容量及补偿精度的需要选择若干标准容量的投切柜。
为了防止外部的磕碰，后台服务器设置在长方体状的服务器机箱中，为了节省室内空间很多服务器机箱都是放在室外，在炎热季节到来之际，日光照耀下热量持续加大，让服务器机箱里的后台服务器因为热量的加大而性能受到伤害，甚至于有导致燃烧的危险，目前的服务器机箱即使带有不少制冷孔，然而它的制冷性能差，因此，针对在室外的服务器机箱添设挡阻日光的设备为亟待处理的关键。
发明内容
为解决上述问题，本发明提供了一种基于单片机的无功补偿系统及其方法，有效避免了现有技术中服务器机箱里的后台服务器因为热量的加大而性能受到伤害、有导致燃烧的危险的缺陷。
为了克服现有技术中的不足，本发明提供了一种基于单片机的无功补偿系统及其方法的解决方案，具体如下：
一种基于单片机的无功补偿系统的方法，电力综合测控仪通过无线通讯单元将电网测量数据传输给后台服务器，后台服务器将控制命令通过无线通讯单元发送给电力综合测控仪；
针对服务器机箱，起初，所述伸缩棍106整体容纳于所述长方体状支撑框103里，而所述防护罩1C3缠绕于所述旋辊体1C1上，所述长方体状储存壳104亦全部容纳于所述导轨里，另外所述长方体状储存壳104里的隔离室1D2闲置，所述丝杠二1E3朝里旋进让所述引导块二105摆脱所述螺旋状玻青铜丝1E8朝里挤压来让所述棘爪1E1同所述棘轮结合，以此避免所述旋动圈1E2旋动；
运用之际，先把所述长方体状撑持台1A1放于服务器机箱边上，且把所述丝杠二1E3朝外转出，所述丝杠二1E3朝外转出之际，所述引导块二105在所述螺旋状玻青铜丝1E8的推力下被朝外挤压来让所述棘爪1E1同所述棘轮分离结合，以此牵引所述旋辊体1C1旋动，随后把所述伸缩片1C4朝外扯动，所述伸缩片1C4能扯动所述防护罩1C3朝外探出，在所述伸缩棍106探出设定行程后，再次把所述丝杠二1E3朝里旋进把所述引导块二105摆脱所述螺旋状玻青铜丝1E8朝里挤压来让所述棘爪1E1同所述棘轮结合，以此避免所述旋动圈1E2旋动，并发的，经由旋动头一1D4旋动所述丝杠一1D3，所述丝杠一1D3旋动之际能牵引所述长方体状储存壳104朝外探出，所述长方体状储存壳104探出后，把所述引导块一1D0朝外移动来让所述隔离室1D2冒出，接着朝所述隔离室1D2里添设负重片；
不必对服务器机箱执行挡住日光之际，先把所述丝杠二1E3朝外转出，所述丝杠二1E3朝外转出之际，所述引导块二105于所述螺旋状玻青铜丝1E8的推力下被朝外挤压来让所述棘爪1E1同所述棘轮摆脱结合，以此牵引所述旋辊体1C1旋动，接着来让所述伸缩棍106收回，并发的，旋动所述旋把1C2，所述旋把1C2牵引所述旋辊体1C1旋动来让所述旋辊体1C1把所述防护罩1C3收起，在所述伸缩棍106全部收回之际，再次把所述丝杠二1E3朝里旋进把所述引导块二105摆脱所述螺旋状玻青铜丝1E8朝里挤压来让所述棘爪1E1同所述棘轮结合，以此避免所述旋动圈1E2旋动，拿出负重片后且旋动所述旋动头一1D4逆向旋动所述丝杠一1D3，所述丝杠一1D3逆向旋动之际能牵引所述长方体状储存壳104收回到所述导轨里。
一种基于单片机的无功补偿系统，包括后台服务器、 至少一个电力综合测控仪和无线通讯单元，后台服务器与电力综合测控仪通过无线通讯单元连接；
所述后台服务器设置在长方体状的服务器机箱中，所述服务器机箱包括长方体状水平片102、相应设于所述水平片102两头的长方体状纵向片101上还有固连于所述纵向片101顶部的长方体状支撑框103，一对长方体状支撑框103间能旋动地设有旋辊体1C1，所述旋辊体1C1一头透过一个长方体状支撑框103且固连着旋把1C2，该长方体状支撑框103里也设有旋动腔1C0，所述旋动腔1C0里能旋动的设置着旋动圈1E2，所述旋动圈1E2同所述旋辊体1C1固联，另外所述旋动圈1E2外边部设有棘轮，设有旋动腔1C0的长方体状支撑框103里设有固定设备，一对纵向片101里都设有开口面向正面的沟道，各个沟道里都固设着伸缩棍106，一对伸缩棍106的前部固联着伸缩片1C4，所述旋辊体1C1上缠绕着防护罩1C3，所述防护罩1C3均匀分布着贯通口，另外所述防护罩1C3后端同所述伸缩片1C4固联，所述水平片102里设有开口面向背面的导轨，所述导轨里移动设置着长方体状储存壳104，所述长方体状储存壳104两边部的顶部设有从正面朝背面延伸的移动沟道一，所述移动沟道一里移动设置着引导块一1D0，所述长方体状储存壳104底壁里设有开口面向正面的丝槽一，所述丝槽一里丝接着丝杠一1D3，所述丝杠一1D3正面头部能旋动的设置于所述导轨正面的壁面里，另外所述丝杠一1D3正面头部固设着旋动头一1D4,所述纵向片101下部固联着长方体状撑持台1A1,所述长方体状撑持台1A1的两对顶点的下部都设置着设有滚珠BA1。
所述固定设备包括设于设有旋动腔1C0的长方体状支撑框103里另外开口面向背面的丝槽二和透过所述丝槽二与所述旋动腔1C0的贯通腔，所述贯通腔里移动设有引导块二105，所述引导块二105面向所述旋动圈1E2的头部壁面固设着同所述棘轮相结合的棘爪1E1，所述丝槽二里丝接着丝杠二1E3，所述贯通腔两头壁面里相应设有从正面向背面延伸的移动沟道二D00，所述移动沟道二D00里移动设置着突块1E6，所述突块1E6同所述引导块二105固联，另外所述移动沟道二D00里还固设着螺旋状玻青铜丝1E8，所述螺旋状玻青铜丝1E8同所述突块1E6面向所述旋动圈1E2的头部壁面相连，所述螺旋状玻青铜丝1E8用来把所述引导块二105朝背面挤压来让所述棘爪1E1分开同所述棘轮的结合。
所述丝杠二1E3外边部固设着旋动头二FC0。
所述长方体状储存壳104经由阻隔片1D1把里面阻隔为若干隔离室1D2。
本发明的有益效果为：
该服务器机箱的架构的优点为：起始之际，所述伸缩棍106整体容纳于所述长方体状支撑框103里，而所述防护罩1C3缠绕于所述旋辊体1C1上，所述长方体状储存壳104亦全部容纳于所述导轨里，另外所述长方体状储存壳104里的隔离室1D2闲置，所述丝杠二1E3朝里旋进让所述引导块二105摆脱所述螺旋状玻青铜丝1E8朝里挤压来让所述棘爪1E1同所述棘轮结合，以此避免所述旋动圈1E2旋动，以此利于全体的挪动；须向服务器机箱执行阻挡日光操纵之际，先把所述长方体状撑持台1A1放于服务器机箱边上，且把所述丝杠二1E3朝外转出，所述丝杠二1E3朝外转出之际，所述引导块二105在所述螺旋状玻青铜丝1E8的推力下被朝外挤压来让所述棘爪1E1同所述棘轮分离结合，以此牵引所述旋辊体1C1旋动，随后把所述伸缩片1C4朝外扯动，因为所述旋辊体1C1能旋动，所以，所述伸缩片1C4能扯动所述防护罩1C3朝外探出，在所述伸缩棍106探出设定行程后，防护罩处在服务器机箱之上，能向服务器机箱执行对日光的阻挡，以此减小服务器机箱的温升程度，避免服务器机箱在后台服务器工作之际热量集聚过大来让危险出现；再次把所述丝杠二1E3朝里旋进把所述引导块二105摆脱所述螺旋状玻青铜丝1E8朝里挤压来让所述棘爪1E1同所述棘轮结合，以此避免所述旋动圈1E2旋动，亦能避免防护罩被朝外透出的那段发生悬吊，并发的，经由旋动头一1D4旋动所述丝杠一1D3，所述丝杠一1D3旋动之际能牵引所述长方体状储存壳104朝外探出，所述长方体状储存壳104探出后，把所述引导块一1D0朝外移动来让所述隔离室1D2冒出，接着朝所述隔离室1D2里添设负重片，以此来均衡全体的质心，让全体的质心集聚于所述水平片102位置，以此来避免所述长方体状撑持台1A1由于质心移动而出现倾倒。
附图说明
图1是本发明的基于单片机的无功补偿系统的原理示意图。
图2是本发明的一种服务器机箱的示意图。
图3是图2中的边部示意图。
图4是图2中H-H的剖视图。
图5是图2中I-I的剖视图。
图6是图2中J-J的剖视图。
图7是服务器机箱运用之际的自上而下的观察示意图。
图8是图4中E部的示意图。
具体实施方式
下面将结合附图和实施例对本发明做进一步地说明。
如图1-图8所示，基于单片机的无功补偿系统的方法，电力综合测控仪通过无线通讯单元将电网测量数据传输给后台服务器，后台服务器将控制命令通过无线通讯单元发送给电力综合测控仪；
于采取无线通讯单元的可在线监测的智能高压无功补偿装置里，还带着后台服务器与电力综合测控仪这样的部件。 后台服务器经由无线通讯单元的无线通讯模式朝电力综合测控仪执行电网测量数据的获取、处置、保存与操纵，且后台服务器还可以同监控计算机连接来传输信息，也可以同智能手机传输信息；电力综合测控仪获取电网测量数据，且经由无线通讯单元朝后台服务器发送电网测量数据，达到后台服务器对电网测量数据的获取。电力综合测控仪在获取电网测量数据时采用的是以报文形式获取，通常是在当电网测量数据的数据量比1600个比特要少的条件下，这个数据量的电网测量数据就统一整体的发送给电力综合测控仪，不执行把电网测量数据分解成报文片段来发送。在当电网测量数据的数据量比1600个比特要多的条件下，就把电网测量数据分解为若干报文片段，每一个报文片段的数据量不能比1600个比特多。
无线通讯单元的无线通讯以无线方式为基础，无线传输通路带着杂波多、杂波出现很任意无法预估、干扰次数也多、频率波动大这样的问题，使得无线通讯单元的无线通讯安全性不足，出错频繁，在传递的报文的数据量多过临界的比特数之际，报文的出错的百分比就变大，报文发送的失败率也就变大，所以无线通讯单元的无线通讯不适应大比特数的报文的发送。 经由实地验证，要确保更少的报文发送的出错次数，用无线通讯单元的无线通讯发送的报文的数据量要比800比特要少，较于报文的数据量多过800比特的发送，出错次数就会发生更为显著的减小，无线通讯的报文出错的百分比也就减小。
所述电力综合测控仪通过无线通讯单元将电网测量数据传输给后台服务器包括如下方式：
S1：预先凭借发送的体系，整体还结合发送的安全性与发送的速率，所述电力综合测控仪预定的把报文分解成若干报文片段，这样分解得来的单个报文片段的数据量是六百四十个比特到八百个比特，其中包括六十四个比特的报文头与五百七十六个比特到七百三十六个比特的报文体，所述报文体中包括电网测量数据的内容，所述报文头用来操纵电网测量数据的发送，这里所述报文头中的八个比特为报文识别符，用来代表该报文是一个整体的报文或该报文为报文片段；
S2：电力综合测控仪得到电网测量数据后，就获取每个电网测量数据的数据量；
S3：在S2中获取到的数据量不大于S1中预定的单个报文片段的数据量之际，电力综合测控仪径直朝后台服务器发送该电网测量数据，而报文识别符设成识别符一；
S4: 在S2中获取到的数据量大于S1中预定的单个报文片段的数据量，然而少于1600个比特之际，报文识别符设成识别符一，这里电力综合测控仪存储该电网测量数据的整体报文，并将该报文存进暂存块；接着对该电网测量数据依照S1中预定的把报文分解成若干报文片段的方式来分解该电网测量数据的报文，这样分解得来的单个报文片段的数据量最大为八百个比特，随后朝后台服务器按序发送这些报文片段，这样末尾的那个报文片段的报文识别符设成识别符二，而其它的报文片段的报文识别符设成识别符三；
S5：若在S2中获取到的数据量是大于一千六百个比特的条件下，在电力综合测控仪得到电网测量数据之前预先把该电网测量数据执行分解得到若干报文片段，确保每个报文片段的数据量少于一千六百个比特，随后电力综合测控仪把得到的全部报文片段构成一整体的报文，且把该报文存进暂存块；接着再把该报文依照S1中预定的把报文分解成若干报文片段的方式来分解该电网测量数据的报文，这样分解得来的单个报文片段的数据量最大为八百个比特，随后朝后台服务器按序发送这些报文片段，这样末尾的那个报文片段的报文识别符设成识别符二，而其它的报文片段的报文识别符设成识别符三；
S6：后台服务器得到报文或报文片段后，在碰到报文识别符是识别符三的报文片段之际，持续获取下一个报文片段，一直到读取到的识别符为识别符二的报文片段为止；
另外针对服务器机箱，起初，所述伸缩棍106整体容纳于所述长方体状支撑框103里，而所述防护罩1C3缠绕于所述旋辊体1C1上，所述长方体状储存壳104亦全部容纳于所述导轨里，另外所述长方体状储存壳104里的隔离室1D2闲置，所述丝杠二1E3朝里旋进让所述引导块二105摆脱所述螺旋状玻青铜丝1E8朝里挤压来让所述棘爪1E1同所述棘轮结合，以此避免所述旋动圈1E2旋动；
运用之际，先把所述长方体状撑持台1A1放于服务器机箱边上，且把所述丝杠二1E3朝外转出，所述丝杠二1E3朝外转出之际，所述引导块二105在所述螺旋状玻青铜丝1E8的推力下被朝外挤压来让所述棘爪1E1同所述棘轮分离结合，以此牵引所述旋辊体1C1旋动，随后把所述伸缩片1C4朝外扯动，因为所述旋辊体1C1能旋动，所以，所述伸缩片1C4能扯动所述防护罩1C3朝外探出，在所述伸缩棍106探出设定行程后，再次把所述丝杠二1E3朝里旋进把所述引导块二105摆脱所述螺旋状玻青铜丝1E8朝里挤压来让所述棘爪1E1同所述棘轮结合，以此避免所述旋动圈1E2旋动，并发的，经由旋动头一1D4旋动所述丝杠一1D3，所述丝杠一1D3旋动之际能牵引所述长方体状储存壳104朝外探出，所述长方体状储存壳104探出后，把所述引导块一1D0朝外移动来让所述隔离室1D2冒出，接着朝所述隔离室1D2里添设负重片，以此来均衡全体的质心，让全体的质心集聚于所述水平片102位置，以此来避免所述长方体状撑持台1A1由于质心移动而出现倾倒；
不必对服务器机箱执行挡住日光之际，先把所述丝杠二1E3朝外转出，所述丝杠二1E3朝外转出之际，所述引导块二105于所述螺旋状玻青铜丝1E8的推力下被朝外挤压来让所述棘爪1E1同所述棘轮摆脱结合，以此牵引所述旋辊体1C1旋动，接着来让所述伸缩棍106收回，并发的，旋动所述旋把1C2，所述旋把1C2牵引所述旋辊体1C1旋动来让所述旋辊体1C1把所述防护罩1C3收起，在所述伸缩棍106全部收回之际，再次把所述丝杠二1E3朝里旋进把所述引导块二105摆脱所述螺旋状玻青铜丝1E8朝里挤压来让所述棘爪1E1同所述棘轮结合，以此避免所述旋动圈1E2旋动，拿出负重片后且旋动所述旋动头一1D4逆向旋动所述丝杠一1D3，所述丝杠一1D3逆向旋动之际能牵引所述长方体状储存壳104收回到所述导轨里。
所述识别符一、识别符二与识别符三使用随意的符号代表，而且所述识别符一、识别符二与识别符三均不一致。
所述S1里中所述的单个报文片段的数据量是八百个比特。
结合所述电力综合测控仪通过无线通讯单元将电网测量数据传输给后台服务器的方式，根据所述电力综合测控仪预定的把报文分解成若干报文片段，这样分解得来的单个报文片段的数据量是六百四十个比特到八百个比特，其中包括六十四个比特的报文头与五百七十六个比特到七百三十六个比特的报文体，所述报文体中包括电网测量数据的内容，所述报文头用来操纵电网测量数据的发送，这里所述报文头中的八个比特为报文识别符，用来代表该报文是一个整体的报文或该报文为报文片段，达到了电力综合测控仪发送电网测量数据可以用报文片段来发送，改善了发送速度与信息通路的高效性；并发的把电网测量数据存进暂存块，这样来确保电网测量数据的完整，且于电力综合测控仪里达到构建，接着凭借报文识别符，就可确定报文的整体性，防止报文出错，这样来使得电力综合测控仪可获取各种电网测量数据，改善了性能的延展性。
所述基于单片机的无功补偿系统的方法，包括如下步骤：
S1：预先凭借发送的体系，整体还结合发送的安全性与发送的速率，所述电力综合测控仪预定的把报文分解成若干报文片段，这样分解得来的单个报文片段的数据量是八百个比特，其中包括六十四个比特的报文头与七百三十六个比特的报文体，所述报文体中包括电网测量数据的内容，所述报文头用来操纵电网测量数据的发送，这里所述报文头中的八个比特为报文识别符，用来代表该报文是一个整体的报文或该报文为报文片段；在这里，若报文识别符为识别符一，识别符一就为83，代表一个整体的报文，也就是识别符一所在的该报文并没有进行分解；若报文识别符为识别符三，识别符三就为C3或C4，代表还有下一个报文片段；若报文识别符为识别符二，识别符二就为84，代表报文识别符所在的那个报文片段是末尾的那个报文片段；六十四个比特的报文头顺序包括十六个比特的源端口号、十六个比特的目的端口号、八个比特的报文识别符与二十四个比特的空闲区，该空闲区的数值为空；
S2：电力综合测控仪得到电网测量数据后，就获取每个电网测量数据的数据量；
S3：在S2中获取到的数据量不大于800个比特之际，电力综合测控仪径直朝后台服务器发送该电网测量数据，而报文识别符设成识别符一，识别符一为83；
S4：在S2中获取到的数据量大于800个比特，然而少于1600个比特之际，报文识别符设成识别符一，这里电力综合测控仪存储该电网测量数据的整体报文，并将该报文存进暂存块；接着对该电网测量数据依照S1中预定的把报文分解成若干报文片段的方式来分解该电网测量数据的报文，这样分解得来的单个报文片段的数据量最大为八百个比特，随后朝后台服务器按序发送这些报文片段，这样末尾的那个报文片段的报文识别符设成识别符二，而其它的报文片段的报文识别符设成识别符三，这里识别符三为C3，识别符二为84；
S5：若在S2中获取到的数据量是大于一千六百个比特的条件下，在电力综合测控仪得到电网测量数据之前预先把该电网测量数据执行分解得到若干报文片段，确保每个报文片段的数据量少于一千六百个比特，随后电力综合测控仪把得到的全部报文片段构成一整体的报文，且把该报文存进暂存块；接着再把该报文依照S1中预定的把报文分解成若干报文片段的方式来分解该电网测量数据的报文，这样分解得来的单个报文片段的数据量最大为八百个比特，随后朝后台服务器按序发送这些报文片段，这样末尾的那个报文片段的报文识别符设成识别符二，而其它的报文片段的报文识别符设成识别符三，这里识别符三为C4，识别符二为84；改善了发送速度与信息通路的高效性；并发的把电网测量数据存进暂存块，这样来确保电网测量数据的完整，且于电力综合测控仪里达到构建，接着凭借报文识别符，就可确定报文的整体性，防止报文出错，这样来使得电力综合测控仪可获取各种电网测量数据，改善了性能的延展性.
S6：后台服务器得到报文或报文片段后，在碰到报文识别符是识别符三的报文片段之际，持续获取下一个报文片段，一直到读取到的识别符为识别符二的报文片段为止，该识别符二为84。
报文体中包括电网测量数据的内容，所述报文头用来操纵电网测量数据的发送，这里所述报文头中的八个比特为报文识别符，用来代表该报文是一个整体的报文或该报文为报文片段，达到了电力综合测控仪发送电网测量数据可以用报文片段来发送，改善了发送速度与信息通路的高效性；并发的把电网测量数据存进暂存块，这样来确保电网测量数据的完整，且于电力综合测控仪里达到构建，接着凭借报文识别符，就可确定报文的整体性，防止报文出错，这样来使得电力综合测控仪可获取各种电网测量数据，改善了性能的延展性。
一种基于单片机的无功补偿系统，包括后台服务器、 至少一个电力综合测控仪和无线通讯单元，后台服务器与电力综合测控仪通过无线通讯单元连接；
所述电力综合测控仪中包括处理模块；
所述处理模块预定的把报文分解成若干报文片段，这样分解得来的单个报文片段的数据量是六百四十个比特到八百个比特，其中包括六十四个比特的报文头与五百七十六个比特到七百三十六个比特的报文体，所述报文体中包括电网测量数据的内容，所述报文头用来操纵电网测量数据的发送，这里所述报文头中的八个比特为报文识别符，用来代表该报文是一个整体的报文或该报文为报文片段；
所述后台服务器设置在长方体状的服务器机箱中，所述服务器机箱包括长方体状水平片102、相应设于所述水平片102两头的长方体状纵向片101上还有固连于所述纵向片101顶部的长方体状支撑框103，一对长方体状支撑框103间能旋动地设有旋辊体1C1，所述旋辊体1C1一头透过一个长方体状支撑框103且固连着旋把1C2，该长方体状支撑框103里也设有旋动腔1C0，所述旋动腔1C0里能旋动的设置着旋动圈1E2，所述旋动圈1E2同所述旋辊体1C1固联，另外所述旋动圈1E2外边部设有棘轮，设有旋动腔1C0的长方体状支撑框103里设有固定设备，一对纵向片101里都设有开口面向正面的沟道，各个沟道里都固设着伸缩棍106，一对伸缩棍106的前部固联着伸缩片1C4，所述旋辊体1C1上缠绕着防护罩1C3，所述防护罩1C3均匀分布着贯通口，另外所述防护罩1C3后端同所述伸缩片1C4固联，所述水平片102里设有开口面向背面的导轨，所述导轨里移动设置着长方体状储存壳104，所述长方体状储存壳104两边部的顶部设有从正面朝背面延伸的移动沟道一，所述移动沟道一里移动设置着引导块一1D0，所述长方体状储存壳104底壁里设有开口面向正面的丝槽一，所述丝槽一里丝接着丝杠一1D3，所述丝杠一1D3正面头部能旋动的设置于所述导轨正面的壁面里，另外所述丝杠一1D3正面头部固设着旋动头一1D4,所述纵向片101下部固联着长方体状撑持台1A1,所述长方体状撑持台1A1的两对顶点的下部都设置着设有滚珠BA1，以此改善运动或挪动之际的便利。
所述固定设备包括设于设有旋动腔1C0的长方体状支撑框103里另外开口面向背面的丝槽二和透过所述丝槽二与所述旋动腔1C0的贯通腔，所述贯通腔里移动设有引导块二105，所述引导块二105面向所述旋动圈1E2的头部壁面固设着同所述棘轮相结合的棘爪1E1，所述丝槽二里丝接着丝杠二1E3，所述贯通腔两头壁面里相应设有从正面向背面延伸的移动沟道二D00，所述移动沟道二D00里移动设置着突块1E6，所述突块1E6同所述引导块二105固联，另外所述移动沟道二D00里还固设着螺旋状玻青铜丝1E8，所述螺旋状玻青铜丝1E8同所述突块1E6面向所述旋动圈1E2的头部壁面相连，所述螺旋状玻青铜丝1E8用来把所述引导块二105朝背面挤压来让所述棘爪1E1分开同所述棘轮的结合。
所述丝杠二1E3外边部固设着旋动头二FC0，以此利于所述丝杠二1E3的旋动。
所述长方体状储存壳104经由阻隔片1D1把里面阻隔为若干隔离室1D2。
这里，所述后台服务器包括数据处理单元、数据管理单元、报表生成及管理单元和数据文件管理及回放单元，数据处理单元处理测量数据 ；数据管理单元将测量数据保存到数据库中并对数据库中的数据进行操作 ；报表生成及管理单元将测量数据的处理结果生成报表；数据文件管理及回放单元将测量数据的处理结果生成电力系统标准文件。
所述电力综合测控仪包括 DSP 芯片、数据采集模块和继电器模块，数据采集模块采集电网信息数据， DSP 芯片对采集的数据进行处理并控制继电器模块的输出。
电网信息数据包括电压和电流数据。
DSP 芯片获得电压和电流数据后计算功率参数，比如有功功率、无功功率和功率因数等，根据改进九区逻辑图控制继电器的输出，通过继电器输出就可以控制电容器的投切，从而实现了自动无功补偿。 电力综合测控仪既能单独完成电力参数测量与地区局部网络控制任务，又能作为一个有着交互功能的 RTU 工作于一个大型网络内，实现区域电网内的潮流主要是无功潮流的优化。
所述信息采集模块包括测量芯片，测量芯片测量电网数据。
所述测量芯片包括一增益放大器，两个Δ-∑模数转换器和功率计算模
块，增益放大器通过寄存器方式获得被测量的电网信息数据，并将电网信息数据传输给Δ-∑模数转换器进行摸数转换后，再将数据传输到功率计算模块进行计算处理。
所述无线通讯单元为 GPRS 通讯单元。
配电网无功优化系统通过独立的无功补偿装置监控系统采集全网各节点运行电压、无功功率有功功率等在线数据，并依据全网历史资料，以配电网区域电能损耗最少、设备动作次数最少为约束条件，运行优化算法，形成相应控制策略，对无功补偿设备进行控制，从而实现地区电网电压无功优化运行。
将 GPRS 无线通讯技术应用到配电线路电压无功优化补偿系统中，实时监控用户设备使用状态及系统参数向用户提供远程服务，达到供、用双方互赢效果。无线通讯可实现与设备的定时召唤各种电力参数，修改控制参数，远程操控电容组的投切，满足供电企业改善用电线路电压质量，提高功率因数、降低线损，提高效益的需求。
无功补偿装置采用积木式结构，使整套装置组装模块化、标准化和规范化，各柜体之间通过母线系统任意，便于用户容量的扩充和检修维护，在最大程度上“用规范的产品解决不规范的系统”。
解决好配电网络无功补偿的问题，有效避免大量无功的远距离传输，降低线损，增加电量，提高电网企业的经营效益。
能够有效地维持系统电压水平，增强系统的电压稳定性，提高电网企业的服务水平。具有“四遥”功能。利用无线通讯系统，实时监控用户设备使用状态及系统参数，向用户提供远程服务。
选用体积小、寿命长、分断能力强的 CEMCS 型永磁式电容器专用投切开关。
整套装置一次器件安装位置固定，一次连接铜排都是标准尺寸；控制线
采用装用的插接件连接，这样可以提前预生产，大大减少了供期，组装维护方便。
这样的有益效果为：
1、将无线通讯技术应用到 10/6KV 配电线路电压无功优化补偿系统中，
实现对分布全国各地设备的实时监控和数据采集，是电力系统实现智能化的先进产品。利用通讯功能借助后台数据管理系统可以获得前面板所不能显示的许多信息，如波形采集、事件记录、极值记录等数据。 同时能够在需要进行故障分析的时候调出故障前后的录波数据，
2、本系统将无功潮流分析应用到 10/6KV 配电线路电压无功优化补偿系
统中，彻底解决了现有补偿装置频繁投切电容和向上倒送无功的顽疾，使得无功电流能够在系统中就地补偿，保证了无功潮流的最优化。
3、采用系统主站管理，首次实现通过远程无线网络远程控制补偿电容器
组的投切，分段补偿线路的电压降，改善了线路末段的电压质量，解决了长期以来让供电部门头疼的线路首段电压太高，而末段电压又太低的矛盾。
4、本装置的微机测控单元，不仅集电网信息采集、数据通讯、数据存储、补偿控制于一体，还特别增加了完善的电容器保护功能，保证了补偿系统的安全、可靠、长期稳定运行。
5、装置为积木式结构，是整套装置组装模块化、标准化和规范化，各柜之间通过母线系统任意，便于容量的扩充和检修维护。 可根据用户补偿容量及补偿精度的需要选择若干标准容量的投切柜。
以上以附图说明的方式对本发明作了描述，本领域的技术人员应当理解，本公开不限于以上描述的实施例，在不偏离本发明的范围的情况下，可以做出各种变化、改变和替换。
Claims (5)
1.一种基于单片机的无功补偿系统的方法，其特征在于，电力综合测控仪通过无线通讯单元将电网测量数据传输给后台服务器，后台服务器将控制命令通过无线通讯单元发送给电力综合测控仪；
针对服务器机箱，起初，所述伸缩棍整体容纳于所述长方体状支撑框里，而所述防护罩缠绕于所述旋辊体上，所述长方体状储存壳亦全部容纳于所述导轨里，另外所述长方体状储存壳里的隔离室闲置，所述丝杠二朝里旋进让所述引导块二摆脱所述螺旋状玻青铜丝朝里挤压来让所述棘爪同所述棘轮结合，以此避免所述旋动圈旋动；
运用之际，先把所述长方体状撑持台放于服务器机箱边上，且把所述丝杠二朝外转出，所述丝杠二朝外转出之际，所述引导块二在所述螺旋状玻青铜丝的推力下被朝外挤压来让所述棘爪同所述棘轮分离结合，以此牵引所述旋辊体旋动，随后把所述伸缩片朝外扯动，所述伸缩片能扯动所述防护罩朝外探出，在所述伸缩棍探出设定行程后，再次把所述丝杠二朝里旋进把所述引导块二摆脱所述螺旋状玻青铜丝朝里挤压来让所述棘爪同所述棘轮结合，以此避免所述旋动圈旋动，并发的，经由旋动头一旋动所述丝杠一，所述丝杠一旋动之际能牵引所述长方体状储存壳朝外探出，所述长方体状储存壳探出后，把所述引导块一朝外移动来让所述隔离室冒出，接着朝所述隔离室里添设负重片；
不必对服务器机箱执行挡住日光之际，先把所述丝杠二朝外转出，所述丝杠二朝外转出之际，所述引导块二于所述螺旋状玻青铜丝的推力下被朝外挤压来让所述棘爪同所述棘轮摆脱结合，以此牵引所述旋辊体旋动，接着来让所述伸缩棍收回，并发的，旋动所述旋把，所述旋把牵引所述旋辊体旋动来让所述旋辊体把所述防护罩收起，在所述伸缩棍全部收回之际，再次把所述丝杠二朝里旋进把所述引导块二摆脱所述螺旋状玻青铜丝朝里挤压来让所述棘爪同所述棘轮结合，以此避免所述旋动圈旋动，拿出负重片后且旋动所述旋动头一逆向旋动所述丝杠一，所述丝杠一逆向旋动之际能牵引所述长方体状储存壳收回到所述导轨里。
2.根据权利要求1所述的一种基于单片机的无功补偿系统，其特征在于，包括后台服务器、 至少一个电力综合测控仪和无线通讯单元，后台服务器与电力综合测控仪通过无线通讯单元连接；
所述后台服务器设置在长方体状的服务器机箱中，所述服务器机箱包括长方体状水平片、相应设于所述水平片两头的长方体状纵向片上还有固连于所述纵向片顶部的长方体状支撑框，一对长方体状支撑框间能旋动地设有旋辊体，所述旋辊体一头透过一个长方体状支撑框且固连着旋把，该长方体状支撑框里也设有旋动腔，所述旋动腔里能旋动的设置着旋动圈，所述旋动圈同所述旋辊体固联，另外所述旋动圈外边部设有棘轮，设有旋动腔的长方体状支撑框里设有固定设备，一对纵向片里都设有开口面向正面的沟道，各个沟道里都固设着伸缩棍，一对伸缩棍的前部固联着伸缩片，所述旋辊体上缠绕着防护罩，所述防护罩均匀分布着贯通口，另外所述防护罩后端同所述伸缩片固联，所述水平片里设有开口面向背面的导轨，所述导轨里移动设置着长方体状储存壳，所述长方体状储存壳两边部的顶部设有从正面朝背面延伸的移动沟道一，所述移动沟道一里移动设置着引导块一，所述长方体状储存壳底壁里设有开口面向正面的丝槽一，所述丝槽一里丝接着丝杠一，所述丝杠一正面头部能旋动的设置于所述导轨正面的壁面里，另外所述丝杠一正面头部固设着旋动头一,所述纵向片下部固联着长方体状撑持台,所述长方体状撑持台的两对顶点的下部都设置着设有滚珠。
3.根据权利要求2所述的一种基于单片机的无功补偿系统，其特征在于，所述固定设备包括设于设有旋动腔的长方体状支撑框里另外开口面向背面的丝槽二和透过所述丝槽二与所述旋动腔的贯通腔，所述贯通腔里移动设有引导块二，所述引导块二面向所述旋动圈的头部壁面固设着同所述棘轮相结合的棘爪，所述丝槽二里丝接着丝杠二，所述贯通腔两头壁面里相应设有从正面向背面延伸的移动沟道二，所述移动沟道二里移动设置着突块，所述突块同所述引导块二固联，另外所述移动沟道二里还固设着螺旋状玻青铜丝，所述螺旋状玻青铜丝同所述突块面向所述旋动圈的头部壁面相连，所述螺旋状玻青铜丝用来把所述引导块二朝背面挤压来让所述棘爪分开同所述棘轮的结合。
4.根据权利要求3所述的一种基于单片机的无功补偿系统，其特征在于，所述丝杠二外边部固设着旋动头二。
5.根据权利要求4所述的一种基于单片机的无功补偿系统，其特征在于，所述长方体状储存壳经由阻隔片把里面阻隔为若干隔离室。
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| CN202856360U (zh) * | 2011-11-18 | 2013-04-03 | 北京赤那思电气技术有限公司 | 可在线监测的智能高压无功补偿装置 |
| CN107409871A (zh) * | 2017-06-14 | 2017-12-01 | 福州安辛达环保科技有限公司 | 一种园林植物遮光装置 |
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