CN109358254A - 一种高压无功补偿器智能在线监测装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种高压无功补偿器智能在线监测装置，包括电压检测单元、电流检测单元、信号调理单元、MCU控制单元、光纤输出单元和射频收发单元；电压检测单元和电流检测单元的信号输出端均与信号调理单元的信号输入端连接，信号调理单元的信号输出端与MCU控制单元的信号输入端连接，MCU控制单元分别与光纤输出单元和射频收发单元信号连接。本发明通过对高压无功补偿器的电压和电流实时采集和传输，可掌握无功补偿器的运行情况，进而对高压无功补偿进行在线监测，及时发现故障，发现故障后，通过有线或者无线的控制方式控制无功补偿器切除故障设备，有效地保护了电力设备，改善了电网电压，节省了人力成本，降低了损耗。

Description

一种高压无功补偿器智能在线监测装置

技术领域

本发明涉及一种监测装置，尤其涉及一种高压无功补偿器智能在线监测装置。

背景技术

高压无功补偿是提高中高压输配电网运行经济性和可靠性的一种实用技术手段，可有效地达到平衡中高压输配电网中的无功、提高系统功率因数、降低网损、改善电压质量、提高系统无功储备、防止电压崩溃和提高系统稳定极限的目的。

目前投入运行的设备存在诸多问题。首先是缺乏在线监测功能，目前国内的高压无功补偿设备中具备无功监测功能的非常少；其次是通过工作人员目测装置外观是否受损或根据指示灯判断工作情况，无法及时掌握无功补偿器的运行情况，不能及时更换和维修已损坏的设备，如不及时发现出故障的电力设备，会造成不必要的损失，这就导致无法补偿高压无功负荷，电网损耗则会增大，功率因数会降低；再次是巡视无功在线监测功能的无功补偿装置，耗时长，成本高且存在较大安全隐患大，会受人力和财力限制；最后是很多需要进行动态无功补偿的应用场合，如炼钢厂、大中型煤矿等都没有采用有效的监测手段，会造成电网电能质量下降，进而影响到整个电网的安全运行，同时也制约了电力系统的发展。因此，对高压无功补偿器在线监测装置进行研究，具有重要意义。

发明内容

为了解决以上问题，本发明的目的是提供一种高压无功补偿器智能在线监测装置，该监测装置能对高压无功补偿器在线监测，实时监测高压无功补偿器的运行状态并及时切除产生故障的补偿器。

为了实现以上目的，本发明采用的技术方案：

一种高压无功补偿器智能在线监测装置，包括电压检测单元、电流检测单元、信号调理单元、MCU控制单元、光纤输出单元和射频收发单元。

所述电压检测单元和电流检测单元的信号输入端分别接收无功补偿器的电压和电流信号，电压检测单元和电流检测单元的信号输出端均与所述信号调理单元的信号输入端连接，所述信号调理单元的信号输出端与所述MCU控制单元的信号输入端连接，所述MCU控制单元的信号输出端与所述光纤输出单元的信号输入端连接，所述光纤输出单元的信号输出端连接无功补偿器，所述MCU控制单元与射频收发单元相互通讯连接，射频收发单元与无功补偿器相互通讯连接。

电压检测单元和电流检测单元用于采集和输送高压无功补偿器的电压和电流，将电压信息和电流信息输送到信号调理单元；信号调节单元接收到的是无功补偿设备中等级较高的电压和电流，信号调节单元将等级较高的电压和电流，转化为符合MCU控制单元的电压和电流模拟信号并输送至MCU控制单元，防止等级较高的电压和电流损坏MCU控制单元；MCU控制单元根据接收到的电压和电流模拟信号，判断高压无功补偿器的工作状态；若发生故障，通过光纤输出单元以有线的方式输出信号，或者通过射频收发单元以无线的射频输出信号，将信息传送给高压无功补偿器，控制高压无功补偿器可靠地切除高压无功补偿器中的故障设备。

进一步的是，所述监测装置还包括电源单元，所述电源单元用于向所述电压检测单元、电流检测单元、信号调理单元、MCU控制单元、光纤输出单元和射频收发单元提供工作电源。

本发明的有益效果：

本发明通过对高压无功补偿器的电压和电流实时采集和传输，可掌握无功补偿器的运行情况，进而对高压无功补偿进行在线监测，及时发现故障，发现故障后，通过有线或者无线的控制方式控制无功补偿器切除故障设备，有效地保护了电力设备，改善了电网电压，节省了人力成本，降低了损耗。

附图说明

图1为本发明的原理示意图；

图中：1、电压检测单元；2、电流检测单元；3、信号调理单元；4、MCU控制单元；5、光纤输出单元；6、射频收发单元；7、电源单元。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面结合附图对本发明作进一步阐述。在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

一种高压无功补偿器智能在线监测装置，如图1所示，包括电压检测单元1、电流检测单元2、信号调理单元3、MCU控制单元4、光纤输出单元5和射频收发单元6。

所述电压检测单元1和电流检测单元2的信号输入端分别接收无功补偿器的电压和电流信号，电压检测单元1和电流检测单元2的信号输出端均与所述信号调理单元3的信号输入端连接，所述信号调理单元3的信号输出端与所述MCU控制单元4的信号输入端连接，所述MCU控制单元4的信号输出端与所述光纤输出单元5的信号输入端连接，所述光纤输出单元5的信号输出端连接无功补偿器，所述MCU控制单元4与射频收发单元6相互通讯连接，射频收发单元6与无功补偿器相互通讯连接。

本实施例中，MCU控制单元4采用英飞凌公司型号为XMC4500的芯片。

作为本发明的优化方案，所述监测装置还包括电源单元7，所述电源单元7用于向所述电压检测单元1、电流检测单元2、信号调理单元3、MCU控制单元4、光纤输出单元5和射频收发单元6提供工作电源。

为了更好的理解本发明，下面对本发明的工作原理作一次完整的描述：

电源单元7连接电网的380V电压，将电网电压转化为电路各部分需要的直流工作电源，并输送给电压检测单元1、电流检测单元2、信号调理单元3、MCU控制单元4、光纤输出单元5和射频收发单元6。

高压无功补偿器的电压和电流信号输送至电压检测单元1和电流检测单元2，其中，电压检测单元1监测无功补偿器的工作电压，电流检测单元2监测无功补偿器的工作电流；电压检测单元1和电流检测单元2将监测到的信息输送至信号调理单元3，信号调理单元3将无功补偿设备中等级较高的电压电流，转化为符合MCU控制单元4的电压电流模拟信号并输送至MCU控制单元4；MCU控制单元4根据接收到的电压电流模拟信号，判断高压无功补偿器的工作状态，若发生故障，通过光纤输出单元5输出信号或者通过射频收发单元6以射频信号的方式将信息传送给高压无功补偿器，控制高压无功补偿器切除高压无功补偿器中的故障设备。

本发明的MCU控制单元4可通过有线或者无线的方式控制无功补偿器切除故障设备，两种方式结合使用，防止了一种方式损坏进而使监测装置无法完成实时监测任务，有效地保护了电力设备，改善了电网电压，节省了人力成本，降低了损耗。

以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，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效物界定。

Claims (2)

1.一种高压无功补偿器智能在线监测装置，其特征在于：包括电压检测单元(1)、电流检测单元(2)、信号调理单元(3)、MCU控制单元(4)、光纤输出单元(5)和射频收发单元(6)；

所述电压检测单元(1)和电流检测单元(2)的信号输入端分别接收无功补偿器的电压和电流信号，电压检测单元(1)和电流检测单元(2)的信号输出端均与所述信号调理单元(3)的信号输入端连接，所述信号调理单元(3)的信号输出端与所述MCU控制单元(4)的信号输入端连接，所述MCU控制单元(4)的信号输出端与所述光纤输出单元(5)的信号输入端连接，所述光纤输出单元(5)的信号输出端连接无功补偿器，所述MCU控制单元(4)与射频收发单元(6)相互通讯连接，射频收发单元(6)与无功补偿器相互通讯连接。

2.根据权利要求1所述的一种高压无功补偿器智能在线监测装置，其特征在于：所述监测装置还包括电源单元(7)，所述电源单元(7)用于向所述电压检测单元(1)、电流检测单元(2)、信号调理单元(3)、MCU控制单元(4)、光纤输出单元(5)和射频收发单元(6)提供工作电源。