CN112421774A - 一种配电网无功补偿设备的监测系统 - Google Patents

一种配电网无功补偿设备的监测系统 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种配电网无功补偿设备的监测系统，包括数据采集模块，用以采集监测点的配电网的电力数据；数据处理模块，用以对接收的电力数据根据预设规则进行数据清洗合统计，获得配电网数据；无功补偿设备监测终端，用以采集与其连接的无功补偿设备的监测数据和投切状态数据；无功补偿监测模块，用以根对配电网进行运维状态分析，生成配电网运维状态数据；还用以分别对无功补偿设备的投切结果、增容增补状态及投切策略进行分析，生成投切效果分析结果，根据所述投切效果分析结果确定现有投切控制策略是否合理；以及用以确定无功补偿设备处于正常状态或异常状态。本发明实现无功补偿设备的全面监控，实现对监测区域内的无功补偿设备统一管理。

Description

一种配电网无功补偿设备的监测系统
技术领域
本发明涉及电力系统自动化技术领域，特别是涉及一种配电网无功补偿设备的监测系统。
背景技术
但随着科技的发展，配电网逐渐走向了智能化的道路，对其主设备也有了节约资源、长寿命、智能化等要求。在智能化电力系统中，无功补偿对于维持电网的稳定和经济运行十分重要，因而无功补偿设备被大量应用到了电网中。目前，无功补偿装置相关技术越来越完善，从初期只是作为采集数据和开关量、控制开出的设备到目前具有了高级功能。现有配电网中，存在大量的不同类型、不同应用场景的无功补偿设备，但是如何对不同类型或不同场景的无功补偿设备进行管理成为目前急需解决的，同时需要解决的还有如何对同一区域的无功补偿设备进行统一的监测管理。
发明内容
本发明的目的在于，提出一种配电网无功补偿设备的监测系统，以解决如何对同一区域中不同类型或不同应用场景的无功补偿设备进行统一管理的技术问题。
本发明的一方面，提供一种配电网无功补偿设备的监测系统，包括：
数据采集模块，用以采集监测点的配电网的电力数据并将采集的电力数据输出给数据处理模块；其中，所述电力数据至少包括三相电压数据、三相电流数据、三相功率因数数据、三相有功功率数据、三相无功功率数据及电网频率数据；
数据处理模块，用以对接收的电力数据根据预设规则进行数据清洗获得正常电力数据，并将所述正常电力数据按照预设格式进行融合统计，获得配电网数据，输出给无功补偿监测模块；
无功补偿设备监测终端，用以采集与其连接的无功补偿设备的监测数据和投切状态数据；并将所述监测数据和所述投切状态数据输出给无功补偿监测模块；所述监测数据至少包括补偿状态数据、补偿容量数据、出线负荷的电力参数数据及运行环境因素数据；
无功补偿监测模块，用以根据所述配电网数据按照第一预设策略对无功补偿设备对应的配电网进行运维状态分析，生成配电网运维状态数据；还用以根据所述投切状态数据和所述配电网运维状态数据按照第二预设策略分别对无功补偿设备的投切结果、增容增补状态及投切策略进行分析，生成投切效果分析结果，根据所述投切效果分析结果确定现有投切控制策略是否合理；以及用以根据所述监测数据和所述配电网运维状态数据按照第三预设策略确定无功补偿设备处于正常状态或异常状态。
优选地，所述无功补偿设备监测终端采集无功补偿设备的温度数据、湿度数据、补偿数据及负荷数据，并根据所述温度数据、湿度数据、补偿数据及负荷数据与预设的正常工作参数判断所述无功补偿设备是否处于非正常状态或存在安全隐患，若判定处于非正常状态或存在安全隐患，则向所述无功补偿监测模块输出报警信号。
优选地，所述无功补偿监测模块获取所述配电网数据中的电力设备的参数信息；将所述电力设备的参数信息按照厂家、型号进行分类统计，并检查监测区域内所有电力设备的运行情况，识别其中存在异常或故障的电力设备；以及按照预设格式统计所述存在异常或故障的电力设备并输出检查结果；其中，所述预设格式包括异常厂家、异常型号及异常产品批次。
优选地，所述无功补偿监测模块调取所述配电网运维状态数据中的配电网故障类型数据以及相应的故障发生时间数据；并根据投切状态数据和故障发生时间数据将投切状态与所述配电网故障类型相关联。
优选地，所述功补偿监测模块识别无功补偿设备的监测数据和投切状态数据，获取无功补偿设备的设备类型、设备名称、使用期限及无功补偿设备动作记录，根据无功补偿设备的动作前后的电压、电流及功率因数数据确定该无功补偿设备的调压能力、效果及运行情况。
优选地，所述功补偿监测模块识别配电网数据，获取监测点无功潮流变化情况和功率因数，结合电容器可投容量确定异常监测点的电容器分组与容量是否满足需求，并生成该监测点的改进意见数据。
优选地，所述功补偿监测模块通过所述监测数据、所述投切状态数据以及所述配电网运维状态数据获取配电网运行状态、相应的设备参数信息、相应的监测点的无功功率和功率因数变化信息、相应无功补偿设备的投切记录信息，确定无功补偿设备根据控制策略改变运行状态是否造成异常影响；若造成异常影响，则判定无功补偿设备相应的控制策略不合理；若未造成异常影响，则判定无功补偿设备相应的控制策略合理。
优选地，所述无功补偿监测模块判定无功补偿设备相应的控制策略不合理时，向管理者输出策略不合理信息及修改建议信息，并响应于管理者输入的控制策略修改信息向无功补偿设备输出控制指令。
优选地，还包括无功补偿设备，所述无功补偿设备至少包括三相共补无功补偿设备、分相补偿无功补偿设备、混合补偿无功补偿设备
优选地，所述无功补偿设备响应于所述无功补偿监测模块的控制指令调整投切方式为手动投切和自动投切；所述自动投切为根据安装点电压、无功功率的变化对电容器组按循环投切或预设模式投切进行自动控制。
综上，实施本发明的实施例，具有如下的有益效果：
本发明提供的配电网无功补偿设备的监测系统，实现对区域配电网的无功补偿装置的全面监控，实现无功补偿装置的网络化、远程化和自动化；能够根据各监测点采集的无功补偿数据实现对监测区域内的无功补偿装置统一管理；还可实现测数据和历史数据的统计分析及标准化输出。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，根据这些附图获得其他的附图仍属于本发明的范畴。
图1为本发明实施例中一种配电网无功补偿设备的监测系统的结构模型示意图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明作进一步地详细描述。
如图1所示，为本发明提供的一种配电网无功补偿设备的监测系统的一个实施例的示意图。在该实施例中，所述系统包括：
数据采集模块，用以采集监测点的配电网的电力数据并将采集的电力数据输出给数据处理模块；其中，所述电力数据至少包括三相电压数据、三相电流数据、三相功率因数数据、三相有功功率数据、三相无功功率数据及电网频率数据；可以理解的，数据采集模块可以是电压监测仪、遥测数据采集设备；主要用于具体节点数据采集需要实现对监测点的配电网的三相电压、三相电流、三相功率因数、三相有功功率、三相无功功率、电网频率数据进行采集。
数据处理模块，用以对接收的电力数据根据预设规则进行数据清洗获得正常电力数据，并将所述正常电力数据按照预设格式进行融合统计，获得配电网数据，输出给无功补偿监测模块；可以理解的，数据处理实现对采集的数据经过数据清洗、融合后进行统计分析，以标准化的形式进行存储；并发送至无功补偿监测模块。
无功补偿设备监测终端，用以采集与其连接的无功补偿设备的监测数据和投切状态数据；并将所述监测数据和所述投切状态数据输出给无功补偿监测模块；所述监测数据至少包括补偿状态数据、补偿容量数据、出线负荷的电力参数数据及运行环境因素数据；可以理解的，通过监测无功补偿设备的温度、湿度、补偿数据、负荷数据指标判断该无功补偿设备运行是否存在安全隐患；以及判断无功补偿设备处于非正常工作状态或存在安全隐患时及时进行远程通讯至无功补偿监测模块在线监测平台报警。
具体实施例中，所述无功补偿设备监测终端采集无功补偿设备的温度数据、湿度数据、补偿数据及负荷数据，并根据所述温度数据、湿度数据、补偿数据及负荷数据与预设的正常工作参数判断所述无功补偿设备是否处于非正常状态或存在安全隐患，若判定处于非正常状态或存在安全隐患，则向所述无功补偿监测模块输出报警信号。
无功补偿监测模块，用以根据所述配电网数据按照第一预设策略对无功补偿设备对应的配电网进行运维状态分析，生成配电网运维状态数据；还用以根据所述投切状态数据和所述配电网运维状态数据按照第二预设策略分别对无功补偿设备的投切结果、增容增补状态及投切策略进行分析，生成投切效果分析结果，根据所述投切效果分析结果确定现有投切控制策略是否合理，并响应于投切控制策略向无功补偿设备输出控制指令；以及用以根据所述监测数据和所述配电网运维状态数据按照第三预设策略确定无功补偿设备处于正常状态或异常状态。可以理解的，无功补偿监测模块可以对配电网中各类设备运行情况进行汇总，可对无功补偿设备的投切效果分析，可对监测点无功潮流变化情况和功率因数分析，可对无功补偿设备的投切策略进行分析。
具体实施例中，对无功补偿监测模块可以对配电网中各类设备运行情况进行汇总时，所述无功补偿监测模块获取所述配电网数据中的电力设备的参数信息；将所述电力设备的参数信息按照厂家、型号进行分类统计，并检查监测区域内所有电力设备的运行情况，识别其中存在异常或故障的电力设备；以及按照预设格式统计所述存在异常或故障的电力设备并输出检查结果；其中，所述预设格式包括异常厂家、异常型号及异常产品批次。可以理解的，监测区域内所有厂家、型号的运行情况、故障、异常状况并进行统计分析；对异常厂家、异常型号、异常产品批次给出分析结果；实现支撑检修计划与消缺管理工作；还可以将分析的结果发送至相关的装置生产厂家，为厂家提供改进数据，提升整体设备运行情况，实现提升配网功率因数和电压合格率。具体地，所述无功补偿监测模块调取所述配电网运维状态数据中的配电网故障类型数据以及相应的故障发生时间数据；并根据投切状态数据和故障发生时间数据将投切状态与所述配电网故障类型相关联。
具体地，可对无功补偿设备的投切效果分析时，所述功补偿监测模块识别无功补偿设备的监测数据和投切状态数据，获取无功补偿设备的设备类型、设备名称、使用期限及无功补偿设备动作记录，根据无功补偿设备的动作前后的电压、电流及功率因数数据确定该无功补偿设备的调压能力、效果及运行情况。可以理解的，通过设备的动作前后电压、电流、功率因数数据来分析对应设备的调压能力、效果及运行情况；根据无功功率及电压变化情况，分析投切响应时间、投切效果，分析对应设备的控制策略有效性。
再具体地，对监测点无功潮流变化情况和功率因数分析时，所述功补偿监测模块识别配电网数据，获取监测点无功潮流变化情况和功率因数，结合电容器可投容量确定异常监测点的电容器分组与容量是否满足需求，并生成该监测点的改进意见数据。可以理解的，对异常测点存在无功缺额、或单组容量过大、过小问题进行分析，并提供单点改进建议，实现支撑电容器分组、增容、设备增补的改进。
再具体地，对无功补偿设备的投切策略进行分析时，所述功补偿监测模块通过所述监测数据、所述投切状态数据以及所述配电网运维状态数据获取配电网运行状态、相应的设备参数信息、相应的监测点的无功功率和功率因数变化信息、相应无功补偿设备的投切记录信息；确定无功补偿设备根据控制策略改变运行状态是否造成异常影响；若造成异常影响，则判定无功补偿设备相应的控制策略不合理；若未造成异常影响，则判定无功补偿设备相应的控制策略合理。当无功补偿监测模块判定无功补偿设备相应的控制策略不合理时，向管理者输出策略不合理信息及修改建议信息，并响应于管理者输入的控制策略修改信息向无功补偿设备输出控制指令。可以理解的，根据对应监测点的无功功率和功率因数变化情况、投切记录，确认设备运行情况，判断对应的无功补偿设备的控制策略是否合理、是否得到有效执行，判断开关是否正常；进而分析做出电容器补偿投切策略的优化建议。
本发明具体的实施例中，该系统还包括无功补偿设备，所述无功补偿设备至少包括三相共补无功补偿设备、分相补偿无功补偿设备、混合补偿无功补偿设备；所述无功补偿设备响应于所述无功补偿监测模块的控制指令调整投切方式为手动投切和自动投切；所述自动投切为根据安装点电压、无功功率的变化对电容器组按循环投切或预设模式投切进行自动控制；具体地，包括循环投切、顺序投切、编码投切，用户自定义投切或远程遥控投切。
综上，实施本发明的实施例，具有如下的有益效果：
本发明提供的配电网无功补偿设备的监测系统，实现对区域配电网的无功补偿装置的全面监控，实现无功补偿装置的网络化、远程化和自动化；能够根据各监测点采集的无功补偿数据实现对监测区域内的无功补偿装置统一管理；还可实现测数据和历史数据的统计分析及标准化输出。
以上所揭露的仅为本发明一种较佳实施例而已，当然不能以此来限定本发明之权利范围，因此依本发明权利要求所作的等同变化，仍属本发明所涵盖的范围。

Claims (10)

1.一种配电网无功补偿设备的监测系统，其特征在于，包括：
数据采集模块，用以采集监测点的配电网的电力数据并将采集的电力数据输出给数据处理模块；其中，所述电力数据至少包括三相电压数据、三相电流数据、三相功率因数数据、三相有功功率数据、三相无功功率数据及电网频率数据；
数据处理模块，用以对接收的电力数据根据预设规则进行数据清洗获得正常电力数据，并将所述正常电力数据按照预设格式进行融合统计，获得配电网数据，输出给无功补偿监测模块；
无功补偿设备监测终端，用以采集与其连接的无功补偿设备的监测数据和投切状态数据；并将所述监测数据和所述投切状态数据输出给无功补偿监测模块；所述监测数据至少包括补偿状态数据、补偿容量数据、出线负荷的电力参数数据及运行环境因素数据；
无功补偿监测模块，用以根据所述配电网数据按照第一预设策略对无功补偿设备对应的配电网进行运维状态分析，生成配电网运维状态数据；还用以根据所述投切状态数据和所述配电网运维状态数据按照第二预设策略分别对无功补偿设备的投切结果、增容增补状态及投切策略进行分析，生成投切效果分析结果，根据所述投切效果分析结果确定现有投切控制策略是否合理；以及用以根据所述监测数据和所述配电网运维状态数据按照第三预设策略确定无功补偿设备处于正常状态或异常状态。
2.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述无功补偿设备监测终端采集无功补偿设备的温度数据、湿度数据、补偿数据及负荷数据，并根据所述温度数据、湿度数据、补偿数据及负荷数据与预设的正常工作参数判断所述无功补偿设备是否处于非正常状态或存在安全隐患，若判定处于非正常状态或存在安全隐患，则向所述无功补偿监测模块输出报警信号。
3.如权利要求2所述的系统，其特征在于，所述无功补偿监测模块获取所述配电网数据中的电力设备的参数信息；将所述电力设备的参数信息按照厂家、型号进行分类统计，并检查监测区域内所有电力设备的运行情况，识别其中存在异常或故障的电力设备；以及按照预设格式统计所述存在异常或故障的电力设备并输出检查结果；其中，所述预设格式包括异常厂家、异常型号及异常产品批次。
4.如权利要求3所述的系统，其特征在于，所述无功补偿监测模块具体还用于：调取所述配电网运维状态数据中的配电网故障类型数据以及相应的故障发生时间数据；并根据投切状态数据和故障发生时间数据将投切状态与所述配电网故障类型相关联。
5.如权利要求4所述的系统，其特征在于，所述无功补偿监测模块具体还用于：识别无功补偿设备的监测数据和投切状态数据，获取无功补偿设备的设备类型、设备名称、使用期限及无功补偿设备动作记录，根据无功补偿设备的动作前后的电压、电流及功率因数数据确定该无功补偿设备的调压能力、效果及运行情况。
6.如权利要求5所述的系统，其特征在于，所述无功补偿监测模块具体还用于：识别配电网数据，获取监测点无功潮流变化情况和功率因数，结合电容器可投容量确定异常监测点的电容器分组与容量是否满足需求，并生成该监测点的改进意见数据。
7.如权利要求6所述的系统，其特征在于，所述无功补偿监测模块具体用于通过所述监测数据、所述投切状态数据以及所述配电网运维状态数据获取配电网运行状态、相应的设备参数信息、相应的监测点的无功功率和功率因数变化信息、相应无功补偿设备的投切记录信息，确定无功补偿设备根据控制策略改变运行状态是否造成异常影响；若造成异常影响，则判定无功补偿设备相应的控制策略不合理；若未造成异常影响，则判定无功补偿设备相应的控制策略合理。
8.如权利要求7所述的系统，其特征在于，所述无功补偿监测模块判定无功补偿设备相应的控制策略不合理时，向管理者输出策略不合理信息及修改建议信息，并响应于管理者输入的控制策略修改信息向无功补偿设备输出控制指令。
9.如权利要求1所述的系统，其特征在于，还包括无功补偿设备，所述无功补偿设备至少包括三相共补无功补偿设备、分相补偿无功补偿设备、混合补偿无功补偿设备。
10.如权利要求9所述的系统，其特征在于，所述无功补偿设备响应于所述无功补偿监测模块的控制指令调整投切方式为手动投切和自动投切；所述自动投切为根据安装点电压、无功功率的变化对电容器组按循环投切或预设模式投切进行自动控制。
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