CN115241879B - 一种双母线供电系统及无功补偿控制方法 - Google Patents
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Abstract
本申请提供了一种双母线供电系统及无功补偿控制方法,涉及电力系统无功补偿技术领域,包括:第一控制器根据第一采集单元所采集的第一供电数据,确定第一目标投切控制指令以及对应的第一目标索引,并利用第一目标投切控制指令控制第一无功补偿单元对双母线供电系统进行无功补偿;第一控制器同时将第一目标投切控制指令对应的第一目标索引、第一供电数据实时共享至第二控制器;第二控制器按照第一控制器所共享的第一目标索引、第一供电数据对双母线供电系统进行无功补偿。本申请通过建立主从控制模式,实现控制器之间的同步控制,提高补偿精度。
Description
技术领域
本申请涉及电力系统无功补偿技术领域,尤其涉及一种双母线供电系统及无功补偿控制方法。
背景技术
双母线供电,每个电源或每一进线回路都通过一台断路器连接到一组母线上,两组母线之间由母线开关进行连接,目前各个厂家所涉及的无功功率补偿系统,在母联开关断开时,两组母线分别由两台独立控制器进行无功补偿。
因此,在母联开关闭合时,一方面,由于各自采样,独立控制,两台控制器之间存在竞争关系,无法协调配合,且两台控制器之间存在采样误差、控制量计算误差、投切延时启动时刻不同的问题,无法保障无功补偿的一致性,另一方面,如果关掉一台独立控制器,仅用一台独立控制器控制补偿装置进行无功补偿,那么被关掉的补偿装置上的补偿支路容量无法被使用,不仅造成资源浪费,而且因为补偿级数减少,补偿效果也会大打折扣。
发明内容
有鉴于此,本申请的目的在于至少提供一种双母线供电系统及无功补偿控制方法,通过建立主从控制模式,实现控制器之间的同步控制,提高补偿精度。
本申请主要包括以下几个方面:
第一方面,本申请实施例提供一种基于双母线供电系统的无功补偿控制方法,双母线供电系统包括第一控制器、第一供电开关、第一采集单元、第一无功补偿单元、第二控制器、第二供电开关、第二采集单元、第二无功补偿单元以及母联开关,其中,母联开关用于第一母线和第二母线之间的连接,第一供电开关和第一采集单元设置在第一母线与第一电源之间,第二供电开关和第二采集单元设置在第二母线与第二电源之间,其中,方法包括:第一控制器和第二控制器分别确定各自所处的工作模式,工作模式是基于母联开关的开关状态来确定的;在第一控制器和第二控制器所处的工作模式分别为主机模式和从机模式时,第一供电开关闭合,同时第二供电开关断开,以通过第一电源为第一母线和第二母线提供电力;第一控制器根据第一采集单元所采集的第一供电数据,确定第一无功补偿参数、第一目标投切控制指令以及与第一目标投切控制指令对应的第一目标索引,并将第一目标投切控制指令中针对第一无功补偿单元的多个第一目标控制信号发送至第一无功补偿单元,以控制第一无功补偿单元按照多个第一控制信号对双母线供电系统进行无功补偿;第一控制器同时将第一目标索引和第一无功补偿参数实时共享至第二控制器;第二控制器根据第一无功补偿参数确定第二目标投切控制指令以及与第二目标投切控制指令对应的第二目标索引,并根据第一目标索引和第二目标索引进行第一目标投切控制指令和第二目标投切控制指令之间的步调一致性判断;若第一目标投切控制指令和第二目标投切控制指令之间步调一致,则将第二目标投切控制指令中针对第二无功补偿单元的多个第二目标控制信号发送至第二无功补偿单元,以控制第二无功补偿单元按照多个第二目标控制信号对双母线供电系统进行无功补偿;若第一目标投切控制指令和第二目标投切控制指令之间的步调不一致,则第二控制器利用第一目标索引重置第二目标索引,并根据重置后的第二目标索引重新确定第二目标投切控制指令,以将重新确定的第二目标投切控制指令中针对第二无功补偿单元的多个第二目标控制信号发送至第二无功补偿单元,以控制第二无功补偿单元按照多个第二目标控制信号对双母线供电系统进行无功补偿。
在一种可能的实施方式中,母联开关的开关状态包括导通和断开,工作模式还包括独立供电模式,双母线供电系统还包括与第一控制器相连接的第一工作模式选择开关以及与第二控制器相连接的第二工作模式选择开关,其中,通过以下方式分别确定第一控制器和第二控制器各自所处的工作模式:若母联开关的开关状态为断开,则响应于分别针对第一工作模式选择开关以及第二工作模式选择开关执行的独立供电模式配置操作,将第一控制器和第二控制器所对应的工作模式分别设置为独立供电模式;若母联开关的开关状态为闭合,则响应于针对第一工作模式选择开关执行的主机模式配置操作,将第一控制器所对应的工作模式设置为主机模式;响应于针对第二工作模式选择开关执行的从机模式配置操作,将第二控制器所对应的工作模式设置为从机模式。
在一种可能的实施方式中,双母线供电系统还包括第一显示模块和第二显示模块,第一显示模块连接到第一控制器,第二显示模块连接到第二控制器,其中,在第一控制器和第二控制器所处的工作模式分别为主机模式和从机模式时,方法还包括:第一控制器向第二控制器发送通讯连接请求,通讯连接请求中携带第一控制器的第一工作模式关键字;第二控制器,按照预设匹配规则,将自身的第二工作模式关键字与接收到第一工作模式关键字进行匹配;若第二工作模式关键字与第一工作模式关键字之间匹配成功,则建立第一控制器与第二控制器之间的通讯连接; 若第二工作模式关键字与第一工作模式关键字之间匹配失败,则第一控制器与第二控制器分别控制对应的第一显示模块和第二显示模块显示匹配告警信息。
在一种可能的实施方式中,第一采集单元包括第一电压采集单元和第一电流采集单元,第一电流采集单元安装在第一电源与第一供电开关之间,第一电压采集单元和第一电流采集单元还分别连接到第一控制器,第一供电数据为第一电源为第一母线和第二母线供电时,第一电源对应的电压数据和电流数据;其中,在第一控制器和第二控制器所处的工作模式分别为主机模式和从机模式时,通过以下方式确定第一目标投切控制指令:第一电压采集单元和第一电流采集单元将采集到的第一电源对应的电压数据和电流数据发送至第一控制器;第一控制器根据第一电源对应的电压数据和电流数据,计算双母线供电系统对应的第一无功补偿参数;获取预设的主从投切控制表,主从投切控制表包括多个第一无功补偿容量与多个第一投切控制指令之间的映射关系;从主从投切控制表中,确定与第一无功补偿参数对应的第一目标无功补偿容量;确定与第一目标无功补偿容量对应的第一目标投切控制指令。
在一种可能的实施方式中,第一补偿单元包括多个第一无功补偿电容组,每个第一无功补偿电容组包括第一无功补偿电路和第一投切开关,针对每个第一无功补偿电容组,第一无功补偿电路的一端连接到第一投切开关的第一连接端,第一无功补偿电路的另一端三相短接,第一投切开关的第一控制端连接到第一控制器对应的输出端口,第一投切开关的第二连接端连接到第一母线,第一目标投切控制指令还指示了每个第一目标控制信号在第一控制器上的输出端口,其中,在第一控制器和第二控制器所处的工作模式分别为主机模式和从机模式时,针对每个第一无功补偿电容组,通过以下方式进行无功补偿:第一控制器将每个第一目标控制信号通过对应的输出端口发送至与该输出端口相连接的第一无功补偿电容组对应的第一投切开关的第一控制端;第一投切开关在第一目标控制信号下执行闭合或断开的动作;若第一目标控制信号指示第一投切开关闭合,则第一无功补偿电路通过闭合的第一投切开关接入第一母线,以对双母线供电系统进行无功补偿;若第一目标控制信号指示第一投切开关断开,则断开第一无功补偿电路对双母线供电系统的无功补偿。
在一种可能的实施方式中,根据第一无功补偿参数确定第二目标投切控制指令以及与第二目标投切控制指令对应的第二目标索引,并根据第一目标索引和第二目标索引进行第一目标投切控制指令和第二目标投切控制指令之间的步调一致性判断的步骤包括:第二控制器根据第一无功补偿参数,从预先存储的主从投切控制表中,确定与第一无功补偿参数对应的第二目标投切控制指令以及与第二目标投切控制指令对应的第二目标索引;第二控制器计算第一目标索引与第二目标索引之间的索引步距差;第二控制器根据索引步距差判断第一控制器与第二控制器之间的步调是否一致;若索引步距差小于或等于预设阈值,则确定第一控制器与第二控制器之间的步调一致;若索引步距差大于预设阈值,则确定第一控制器与第二控制器之间的步调不一致。
在一种可能的实施方式中,第二无功补偿单元包括多个第二无功补偿电容组,每个第二无功补偿电容组包括多个第二无功补偿电路和第二投切开关,针对每个第二无功补偿电容组,第二无功补偿电路的一端连接到第二投切开关的第一连接端,第二无功补偿电路的另一端连接到三相短接,第二投切开关的第一控制端连接到第二控制器对应的输出端口,第二投切开关的第二连接端连接到第二母线,其中,控制第二无功补偿单元按照多个第二控制信号对双母线供电系统进行无功补偿的步骤包括:第二控制器将每个第二目标控制信号通过对应的输出端口发送至与该输出端口相连接的第二无功补偿电容组对应的第二投切开关的第一控制端;第二投切开关在第二目标控制信号下执行闭合或断开的动作;若第二目标控制信号指示第二投切开关闭合,则第二无功补偿电路通过闭合的第二投切开关接入第二母线,以对双母线供电系统进行无功补偿;若第二目标控制信号指示第二投切开关断开,则断开第二无功补偿电路对双母线供电系统的无功补偿。
在一种可能的实施方式中,方法还包括:在第一控制器和第二控制器所处的工作模式分别为独立供电模式时,第一控制器通过第一供电开关、第一采集单元、第一无功补偿单元以及第一电源给第一母线进行独立供电;第二控制器通过第二供电开关、第二采集单元、第二无功补偿单元以及第二电源给第二母线进行独立供电。
在一种可能的实施方式中,第一控制器通过以下方式给第一母线进行独立供电:获取第一采集单元所采集的第二供电数据,计算第一母线对应的第二无功补偿参数;获取预先设置的针对第一控制器的独立投切控制表,独立投切控制表包括多个第二无功补偿容量与多个第三投切控制指令之间的映射关系;从独立投切控制表中,确定与第二无功补偿参数对应的第二目标无功补偿容量;确定与第二目标无功补偿容量对应的第三目标投切控制指令;通过第三目标投切控制指令输出与第一控制器对应的多个第三目标控制信号至第一无功补偿单元,以控制第一无功补偿单元按照多个第三控制信号对接入第一母线的回路进行无功补偿。
第二方面,本申请实施例还提供一种双母线供电系统,包括第一控制器、第一供电开关、第一采集单元、第一无功补偿单元、第二控制器、第二供电开关、第二采集单元、第二无功补偿单元以及母联开关,其中,母联开关用于第一母线和第二母线之间的连接,第一供电开关和第一采集单元设置在第一母线与第一电源之间,第二供电开关和第二采集单元设置在第二母线与第二电源之间,其中,第一控制器和第二控制器分别确定各自所处的工作模式,工作模式是基于母联开关的开关状态来确定的;在第一控制器和第二控制器所处的工作模式分别为主机模式和从机模式时,第一供电开关闭合,同时第二供电开关断开,以通过第一电源为第一母线和第二母线提供电力;
第一控制器根据第一采集单元所采集的第一供电数据,确定第一无功补偿参数、第一目标投切控制指令以及与第一目标投切控制指令对应的第一目标索引,并将第一目标投切控制指令中针对第一无功补偿单元的多个第一目标控制信号发送至第一无功补偿单元,以控制第一无功补偿单元按照多个第一目标控制信号对双母线供电系统进行无功补偿;第一控制器同时将第一目标索引和第一无功补偿参数实时共享至第二控制器;第二控制器根据第一无功补偿参数确定第二目标投切控制指令以及与第二目标投切控制指令对应的第二目标索引,并根据第一目标索引和第二目标索引进行第一目标投切控制指令和第二目标投切控制指令之间的步调一致性判断;若第一目标投切控制指令和第二目标投切控制指令之间步调一致,则将第二目标投切控制指令中针对第二无功补偿单元的多个第二目标控制信号发送至第二无功补偿单元,以控制第二无功补偿单元按照多个第二目标控制信号对双母线供电系统进行无功补偿;若第一目标投切控制指令和第二目标投切控制指令之间的步调不一致,则第二控制器利用第一目标索引重置第二目标索引,并根据重置后的第二目标索引重新确定第二目标投切控制指令,以将重新确定的第二目标投切控制指令中针对第二无功补偿单元的多个第二目标控制信号发送至第二无功补偿单元,以控制第二无功补偿单元按照多个第二目标控制信号对双母线供电系统进行无功补偿。
本申请实施例提供的一种双母线供电系统及无功补偿控制方法,包括:第一控制器根据第一采集单元所采集的第一供电数据,确定第一目标投切控制指令以及对应的第一目标索引,并利用第一目标投切控制指令控制第一无功补偿单元对双母线供电系统进行无功补偿;第一控制器同时将第一目标投切控制指令、第一目标索引、第一供电数据实时共享至第二控制器;第二控制器按照第一控制器所共享的第一目标投切控制指令、第一目标索引、第一供电数据对双母线供电系统进行无功补偿。本申请通过建立主从控制模式,实现控制器之间的同步控制,提高补偿精度。
为使本申请的上述目的、特征和优点能更明显易懂,下文特举较佳实施例,并配合所附附图,作详细说明如下。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案,下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍,应当理解,以下附图仅示出了本申请的某些实施例,因此不应被看作是对范围的限定,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
图1示出了本申请实施例所提供的一种双母线供电系统的线路图一;
图2示出了本申请实施例所提供的一种基于双母线供电系统的无功补偿控制方法的步骤的流程图;
图3示出了本申请实施例所提供的一种旋钮拨靶开关的示意图;
图4示出了本申请实施例所提供的一种旋钮拨靶开关的内部结构示意图;
图5示出了本申请实施例提供的一种双母线供电系统的线路图二;
图6示出了本申请实施例提供的一种第一无功补偿电容组的结构示意图。
具体实施方式
为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合本申请实施例中的附图,对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,应当理解,本申请中的附图仅起到说明和描述的目的,并不用于限定本申请的保护范围。另外,应当理解,示意性的附图并未按实物比例绘制。本申请中使用的流程图示出了根据本申请的一些实施例实现的操作。应当理解,流程图的操作可以不按顺序实现,没有逻辑的上下文关系的步骤可以反转顺序或者同时实施。此外,本领域技术人员在本申请内容的指引下,可以向流程图添加一个或多个其他操作,也可以从流程图中移除一个或多个操作。
另外,所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例,而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本申请实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此,以下对在附图中提供的本申请的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本申请的范围,而是仅仅表示本申请的选定实施例。基于本申请的实施例,本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的全部其他实施例,都属于本申请保护的范围。
双母线(即两段母线)供电,适用于对供电可靠性要求比较高、容量比较大或进出线回路数比较多的场合。每个供电电源或每一进线回路都通过一台断路器连接到一组母线上,两组母线中,一组作为工作母线,一组作为备用母线,两组母线可互为工作或备用,两组母线之间通过母线联络断路器(简称母联)和隔离开关连接。
当母联断开时,两组母线对应的供电电源各自独立接入对应的母线给用电设备供电,由于供电线路上变压器、电动机等感性负荷较多,导致供电系统侧功率因数降低,需要进行无功补偿,现有技术中,通常分别由两台高压无功补偿控制器分别接入两组母线,并进行独立电信号采集,以计算无功量,从而通过各自计算出的无功量控制或驱动各自对应的电力交流电容器组对供电系统进行无功功率补偿。
当母联合拢,只使用另外一路母线对应的供电电源对整个回路进行供电时(如:其中一组供电电源需要检修),需要将断电母线对应的回路连同负载接入供电回路,由于负荷加大,无功量增加,需要投运断电母线原来配备的补偿装置。
现有技术中,在母联开关闭合时,一方面,由于各自采样,独立控制,两台控制器之间存在竞争关系,无法协调配合,且两台控制器之间存在采样误差、控制量计算误差、投切延时启动时刻不同的问题,无法保障无功补偿的一致性。
另一方面,如果关掉一台独立控制器,仅用一台独立控制器控制补偿装置进行无功补偿,那么被关掉的补偿装置上的补偿支路容量无法被使用,不仅造成资源浪费,而且因为补偿级数减少,补偿效果也会大打折扣。
基于此,本申请实施例提供了一种双母线供电系统及无功补偿控制方法,通过建立主从控制模式,实现控制器之间的同步控制,提高补偿精度,具体如下:
请参阅图1,图1示出了本申请实施例所提供的一种双母线供电系统的线路图一,请参阅图2,图2示出了本申请实施例所提供的一种基于双母线供电系统的无功补偿控制方法的步骤的流程图。如图1和图2所示,本申请实施例提供的双母线供电系统包括:
第一控制器(图中未示出)、第一供电开关S1、第一采集单元12、第一无功补偿单元14、第二控制器(图中未示出)、第二供电开关S2、第二采集单元22、第二无功补偿单元24以及母联开关S3。
其中,母联开关S3用于第一母线40和第二母线50之间的连接,第一供电开关S1和第一采集单元12设置在第一母线40与第一电源13之间,第二供电开关S2和第二采集单元22设置在第二母线50与第二电源23之间。
第一无功补偿单元14连接到第一控制器和第一母线40,第二无功补偿单元24连接到第二控制器和第二母线50。
其中,方法包括以下步骤:
S100、第一控制器和第二控制器分别确定各自所处的工作模式。
其中,工作模式是基于母联开关S3的开关状态来确定的,母联的开关状态包括导通和断开。
具体的,双母线供电系统还包括第一显示模块(图中未示出)和第二显示模块(图中未示出),第一显示模块连接到第一控制器,第二显示模块连接到第二控制器,母联开关S3的接触端可以分别连接到第一控制器和第二控制器,第一控制器和第二控制器可以分别控制第一显示模块和第二显示模块实时显示母联开关S3的开关状态,用户在获取到母联开关S3的开关状态后,可以根据实际需求,确定第一控制器和第二控制器分别确定各自所处的工作模式。
其中,工作模式包括主机模式、从机模式和独立供电模式。
优选的,双母线供电系统还包括与第一控制器相连接的第一工作模式选择开关以及与第二控制器相连接的第二工作模式选择开关,其中,针对第一控制器,第一工作模式选择开关连接第一控制器的双路输入,即由两路输入信号共同决定第一控制器所处的工作模式,用户可以通过对第一工作模式选择开关执行操作,以确定第一控制器的工作模式。
其中,通过以下方式分别确定第一控制器和第二控制器各自所处的工作模式:
若母联开关S3的开关状态为断开,则响应于分别针对第一工作模式选择开关以及第二工作模式选择开关执行的独立供电模式配置操作,将第一控制器和第二控制器所对应的工作模式分别设置为独立供电模式,若母联开关S3的开关状态为闭合,则响应于针对第一工作模式选择开关执行的主机模式配置操作,将第一控制器所对应的工作模式设置为主机模式,响应于针对第二工作模式选择开关执行的从机模式配置操作,将第二控制器所对应的工作模式设置为从机模式。
具体的,若母联开关S3的开关状态为闭合,可以根据实际需求决定第一控制器以及第二控制器对应的工作模式,例如,还可以是第一控制器为从机模式,第二控制器为主机模式。
在一具体实施例中,第一工作模式选择开关和第二工作模式选择开关可以为旋钮拨靶开关,请参阅图3,图3示出了本申请实施例所提供的一种旋钮拨靶开关的示意图,如图3所示,以第一控制器为例,通过旋转旋钮拨靶开关A上的旋钮1,可以产生两路输入开关量IN_1和 IN_2并输出至第一控制器,其中,两路输入开关量IN_1和 IN_2可以支持00,10,01的组合,针对每路输入开关量,若输入开关量为1代表有信号输入,若输入开关量为0代表无信号输入。
请参阅图4,图4示出了本申请实施例所提供的一种旋钮拨靶开关的内部结构示意图,如图3和图4所示,旋钮拨靶开关内部可以通过触点①连接到母联开关S3的辅助触点KA07上,当母联开关S3断开时,辅助触点KA07断开,此时触点①处为低电压, 且当旋钮拨靶开关A上的旋钮1旋转至位置a时,①和②之间不导通,③和④之间不导通,两路输入开关量IN_1、IN_2组合信号为00,00表示母联开关S3的开关状态为断开,即将第一控制器设置为独立运行模式。
当母联开关S3闭合时,辅助触点KA07闭合,触点①处为高电压时:
当旋钮拨靶开关A上的旋钮1旋转至位置c时,①和②之间导通,③和④之间不导通,两路输入开关量IN_1、IN_2组合信号为10,此时将第一控制器设置为主机模式;当旋钮拨靶开关A上的旋钮1旋转至位置b时,①和②之间不导通,③和④之间导通,两路输入开关量IN_1、IN_2组合信号为01,此时将第一控制器设置为从机模式。
第二控制器的工作模式的设置过程与第一控制器相同,在此不做赘述。
其中,在第一控制器和第二控制器所处的工作模式分别为主机模式和从机模式时,方法还包括:
第一控制器向第二控制器发送通讯连接请求,通讯连接请求中携带第一控制器的第一工作模式关键字,第二控制器按照预设匹配规则,将自身的第二工作模式关键字与接收到第一工作模式关键字进行匹配,若第二工作模式关键字与第一工作模式关键字之间匹配成功,则建立第一控制器与第二控制器之间的通讯连接, 若第二工作模式关键字与第一工作模式关键字之间匹配失败,则第一控制器与第二控制器分别控制对应的第一显示模块和第二显示模块显示匹配告警信息。
在一优选实施例中,在第一控制器和第二控制器所处的工作模式分别为主机模式和从机模式时,需要在第一控制器和第二控制器之间建立通讯连接,具体的,可以利用第一显示模块和第二显示模块进行身份匹配,在第一显示模块和第二显示模块可以分别显示在第一控制器和第二控制器对应的工作模式,在上述具体实施例中,第一工作模式关键字和第二工作模式关键字即为00,10和01, 除此之外,输入开关量IN_1和 IN_2一旦发生变化,第一控制器和第二控制器会重新进行身份匹配识别,预设匹配规则,如:00只能配00,10只能配01,01只能配10 ,如果出现匹配异常,第一显示模块和第二显示模块会进行弹窗提示,如告警文字闪烁提示,提示同时,闭锁各控制器对应的输出信号。
S200、在第一控制器和第二控制器所处的工作模式分别为主机模式和从机模式时,第一供电开关闭合,同时第二供电开关断开,以通过第一电源为第一母线和第二母线提供电力。
在一具体实施例中,在母联开关S3处于闭合状态,第一控制器和第二控制器分别为主机模式和从机模式时,此时,处于主机模式的第一控制器所连接的第一电源13负责供电时,可以人为控制第一供电开关S1闭合,第二供电开关S2断开,此时,第一采集单元12有效,第二采集单元22无效,第一电源13同时给连接到第一母线40上的多个第一负载以及连接到第二母线50上的多个第二负载供电。
在另一具体实施例中,当第一控制器为从机模式,第二控制器为主机模式时, 第二供电开关S2闭合,第一供电开关S1断开,处于主机模式的第二控制器所连接的第二电源23负责供电,此时,第二采集单元22有效,第一采集单元无效。
S300、第一控制器根据第一采集单元所采集的第一供电数据,确定第一无功补偿参数、第一目标投切控制指令以及与第一目标投切控制指令对应的第一目标索引。
请参阅图5,图5示出了本申请实施例提供的一种双母线供电系统的线路图二,第一采集单元12包括第一电压采集单元122和第一电流采集单元121,其中,第一电流采集单元121设置在第一供电开关S1和第一电源13之间,第一电压采集单元122接入第一母线40,第一电压采集单元122和第一电流采集单元121还分别连接到第一控制器,第一电流采集单元121可以为电流互感器,电流互感器采样第一电源13的电流信号,第一电压采集单元122可以为电压互感器,用于采样第一母线40的电压信号。
如图5所示,第二采集单元22包括第二电压采集单元222和第二电流采集单元221,其中,第二电流采集单元221设置在第二供电开关S2和第二电源23之间,第二电压采集单元222接入第二母线50,第二电压采集单元222和第一电流采集单元221还分别连接到第二控制器,在第一控制器和第二控制器所处的工作模式分别为主机模式和从机模式时,第一电流采集单元121和第一电压采集单元122处于有效状态,第二电流采集单元221处于无效状态,第二电压采集单元222处于有效状态,此时第二电压采集单元222采集到的电压数据可用于无功补偿单元的报警和保护。
第一供电数据为第一电源为第一母线和第二母线供电时,第一电源对应的电压数据和电流数据,具体的,当第一电源为三相变压器时,第一电源对应的电压数据为三相变压器AC相的电压,第一电源对应的电流数据为三相变压器B相的电流。
其中,在第一控制器和第二控制器所处的工作模式分别为主机模式和从机模式时,通过以下方式确定第一目标投切控制指令:
第一电流采集单元121和第一电压采集单元122将采集到的第一电源对应的电压数据和电流数据发送至第一控制器,第一控制器根据第一电源对应的电压数据和电流数据,计算双母线供电系统对应的第一无功补偿参数。
在一具体实施例中,在主从控制模式下,主机模式的第一控制器负责通过第一电流采集单元121和第一电压采集单元122采集第一电源对应的电压信号和电流信号,第一电源一般为三相变压器,根据采集到的电压数据和电流数据计算出电压、电流有效值、三相总有功功率、无功功率、功率因数等电网参数,从而进一步确定出第一无功补偿参数。
获取预设的主从投切控制表。
主从投切控制表包括多个第一无功补偿容量与多个第一投切控制指令之间的映射关系,每个第一投切控制指令都存在对应的索引,主从投切控制表由连接到第一控制器和第二控制器上的第一无功补偿单元14和第二无功补偿单元24预先确定的,其中,如图5所示,第一无功补偿单元14包括多个第一无功补偿电容组,,.. ,每个第一无功补偿电容组根据内部电容的不同,可以提供不同的补偿容量,每个第一无功补偿电容组接入第一控制器的不同输出端口上,每个第二无功补偿电容组,,,... ,根据内部电容的不同,可以提供不同的补偿容量,每个第二无功补偿电容组接入第二控制器的不同输出端口上。
根据每个第一无功补偿电容组所接入第一控制器的输出端口以及其对应的无功补偿容量、每个第二无功补偿电容组所接入第二控制器的输出端口以及其对应的无功补偿容量,可形成主从投切控制表。
在一具体实施例中,如图5所示,以第一无功补偿单元14中的3组第一无功补偿电容组、和举例,三组第一无功补偿电容组、和对应的无功补偿容量分别为600Kvar、600Kvar和800Kvar,以第二无功补偿单元24包括4组第二无功补偿电容组、、和为例,且四组第二无功补偿电容组、、和分别为600Kvar、600Kvar、1200Kvar以及1600Kvar,同时,第一无功补偿电容组、和分别连接至第一控制器的输出端口1-3,第二无功补偿电容组、、和分别连接到第二控制器的输出端口4-7,这里只是举例,输出端口的连接方案不唯一,还可以根据母联状态和控制器输出端口分配情况确定屏蔽字,从而确定出如表一所示的主从投切控制表。
表一
输出 端口编号 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 总 无功补偿 容量 |
无功补偿 容量 | 600 | 600 | 800 | 600 | 600 | 1200 | 1600 | |
屏蔽字 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | |
组合 1 | 1 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 600 |
组合 2 | 0 | 1 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 600 |
组合 3 | 1 | 1 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 1200 |
组合 4 | 0 | 0 | 1 | 0 | 0 | 0 | 0 | 800 |
组合 5 | 1 | 0 | 1 | 0 | 0 | 0 | 0 | 1400 |
组合 6 | 0 | 1 | 1 | 0 | 0 | 0 | 0 | 1400 |
组合 7 | 1 | 1 | 1 | 0 | 0 | 0 | 0 | 2000 |
组合 8 | 0 | 0 | 0 | 1 | 0 | 0 | 0 | 600 |
组合 9 | 1 | 0 | 0 | 1 | 0 | 0 | 0 | 1200 |
组合 10 | 0 | 1 | 0 | 1 | 0 | 0 | 0 | 1200 |
… | … | … | … | … | … | … | … | |
组合 126 | 0 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 5400 |
组合 127 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 6000 |
在表一中,屏蔽字指示了是否允许对应的输出端口进行输出,表一中,包括连接到每个输出端口的第一无功补偿电容组、和以及第二无功补偿电容组、、和所提供的无功补偿容量,表一中的每个组合反映了在对应的第一投切控制指令下,第一控制器以及第二控制器所能提供的无功补偿容量,以组合10举例说明,组合10中,第一控制器的1-3输出端口对应的输出信号为0、1、0,第二控制器的4-7输出端口对应的输出信号为1、0、0、0,因此,所形成的第一投切控制指令为0101000,组合10即为该第一投切控制指令对应的索引,其中,第一投切控制指令中的010表示针对第一控制器的输出端口1-3的多个第一控制信号,第一投切控制指令中的1000表示针对第二控制器的输出端口4-7的多个第二控制信号,由此可见,第一控制器的输出端口2以及第二控制器的输出端口4对应的无功补偿容量600Kvar和600Kvar相加,即可获取第一投切控制指令为0101000对应的总无功补偿容量1200Kvar。
针对表一,可以进一步滤除表一中具备相同无功补偿容量的输出端口组合,保留有效组合,进一步生成过滤后的主从投切控制表二。
表二
输出 端口编号 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 总 无功补偿 容量 |
无功补偿 容量 | 600 | 600 | 800 | 600 | 600 | 1200 | 1600 | |
屏蔽字 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | |
组合 1 | 1 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 600 |
组合 2 | 0 | 0 | 1 | 0 | 0 | 0 | 0 | 800 |
组合 3 | 1 | 1 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 1200 |
组合 4 | 1 | 0 | 1 | 0 | 0 | 0 | 0 | 1400 |
组合 5 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 1 | 1600 |
组合 6 | 1 | 1 | 0 | 1 | 0 | 0 | 0 | 1800 |
组合 7 | 1 | 1 | 1 | 0 | 0 | 0 | 0 | 2000 |
组合 8 | 1 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 1 | 2200 |
组合 9 | 1 | 1 | 0 | 1 | 1 | 0 | 0 | 2400 |
组合 10 | 1 | 1 | 1 | 1 | 0 | 0 | 0 | 2600 |
组合 11 | 1 | 1 | 0 | 0 | 0 | 0 | 1 | 2800 |
组合 12 | 1 | 1 | 0 | 1 | 0 | 1 | 0 | 3000 |
组合 13 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 0 | 0 | 3200 |
组合 14 | 1 | 1 | 0 | 1 | 0 | 0 | 1 | 3400 |
组合 15 | 1 | 1 | 0 | 1 | 1 | 1 | 0 | 3600 |
组合 16 | 1 | 1 | 1 | 1 | 0 | 1 | 0 | 3800 |
组合 17 | 1 | 1 | 0 | 1 | 1 | 0 | 1 | 4000 |
组合 18 | 1 | 1 | 1 | 1 | 0 | 0 | 1 | 4200 |
组合 19 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 0 | 4400 |
组合 20 | 1 | 1 | 0 | 1 | 0 | 1 | 1 | 4600 |
组合 21 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 0 | 1 | 4800 |
组合 22 | 1 | 1 | 0 | 1 | 1 | 1 | 1 | 5200 |
组合 23 | 1 | 1 | 1 | 1 | 0 | 1 | 1 | 5400 |
组合 24 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 6000 |
从主从投切控制表中,确定与第一无功补偿参数对应的第一目标无功补偿容量,确定第一目标无功补偿容量对应的第一目标索引,通过第一目标索引即可确定对应的确定与第一目标无功补偿容量对应的第一目标投切控制指令,即第一目标索引指定了第一目标投切控制指令在主从投切控制表中的位置。
在一具体实施例中,以表二为例,若第一无功补偿参数为2300Kvar,则遍历表二可知,由于系统设定了系统产生的无功需量要大于无功补偿容量,则此时可以将第一目标无功补偿容量确定为2200Kvar,第一无功补偿参数要介于主从投切容量表上下区间内,即确定组合8对应的第一目标投切控制指令为1000001。
S400、将第一目标投切控制指令中针对第一无功补偿单元的多个第一目标控制信号发送至第一无功补偿单元,以控制第一无功补偿单元按照多个第一目标控制信号对双母线供电系统进行无功补偿。
在一具体实施例中,请参阅图6,图6示出了本申请实施例提供的一种第一无功补偿电容组的结构示意图,如图6所示,每个第一无功补偿电容组E包括第一无功补偿电路G和第一投切开关K,针对每个第一无功补偿电容组E,第一无功补偿电路G的一端连接到第一投切开关K的第一连接端,第一无功补偿电路G的另一端三相短接,第一投切开关K的第一控制端连接到第一控制器对应的输出端口,第一投切开关K的第二连接端连接到第一母线40。
在一优选实施例中,如图6所示,第一无功补偿电路G包括补偿电容C1(其内部设置有内熔丝FU)、电抗器、放电线圈以及避雷器,内熔丝FU的一端连接到第一投切开关K的第一连接端,内熔丝FU的另一端连接到补偿电容C1的一端,补偿电容C1的另一端连接到电抗器的一端,电抗器的另一端副边星型短接,放电线圈一端连接到熔丝FU的一端,放电线圈另一端连接到电抗器的一端。
如图6所示,每个第一无功补偿电容组E还包括相互连接的电容C2和指示灯,电容C2和指示灯共同构成高压带电显示装置,用于指示第一母线是否带电,以在调试或检修时,保障操作人员的安全。
其中,在第一控制器和第二控制器所处的工作模式分别为主机模式和从机模式时,针对每个第一无功补偿电容组E,通过以下方式进行无功补偿:
第一控制器将每个第一目标控制信号通过对应的输出端口发送至与该输出端口相连接的第一无功补偿电容组E对应的第一投切开关K的第一控制端,第一投切开关K在第一目标控制信号下执行闭合或断开的动作,若第一目标控制信号指示第一投切开关K闭合,则第一无功补偿电路E通过闭合的第一投切开关K接入第一母线,以对双母线供电系统进行无功补偿,若第一目标控制信号指示第一投切开关断开,则断开第一无功补偿电路E对双母线供电系统的无功补偿。
在一具体实施例中,第一投切开关K可以选用高压真空交流接触器,由接收到的第一目标控制信号驱动第一投切开关K内部对应的触点分合,例如,当第一目标控制信号为高电平信号时,第一投切开关K闭合,当第一目标控制信号为低电平信号时,第一投切开关K断开。
具体的,第一无功补偿电路G以LC滤波回路的形式接入电网不仅可以实现无功补偿功能,也能实现特征次谐波滤波功能。
在一具体实施例中,以表二为例,若第一目标控制信号为组合8,即第一目标控制信号为1000001,则获取到的多个第一目标控制信号为100,即第一控制器的输出端口1输出的第一目标控制信号为1,第一控制器的输出端口1-3分别对应的第一目标控制信号为1、0、0,即针对与第一控制器的输出端口1相连接的第一无功补偿电容组,在输出端口1的输出信号相较于上一次输出产生跳变的情况下,第一无功补偿电容组内部的第一投切开关按照预设延时方式闭合,控制第一无功补偿电容组接入第一母线40,若输出端口1的输出信号相较于上一次输出无变化,则第一无功补偿电容组E_1内部的第一投切开关无动作,针对与第一控制器的输出端口2、3分别相连的第一无功补偿电容组和第一无功补偿电容组,若输出端口2和输出端口3的输出信号相较于上一次输出无变化,则第一无功补偿电容组和内部的第一投切开关无动作,在输出端口2和输出端口3的输出信号相较于上一次输出产生跳变的情况下,第一无功补偿电容组和内部的第一投切开关按照预设延时方式断开,以断开第一无功补偿电容组和接入第一母线40。
S500、第一控制器同时将第一目标索引和第一无功补偿参数实时共享至第二控制器。
在一具体实施例中,第一控制器同时还可以将计算得到的第一无功补偿参数,以及第一目标索引、工作模式关键字、端口输出屏蔽字等,共享至第二控制器。
本申请中当第一控制器和第二控制器分别采用主机模式和从机模式时,作为从机模式的第二控制器不仅仅只是执行处于主机模式下的第一控制器所发送的控制指令,需要根据接收到的供电数据进行步调一致性判断,这样的情况下,当第一控制器或第二控制器处于看门狗复位阶段或对应的工作状态不确定的情况下,仍然可以准确的确定出所要执行的控制指令。
S600、第二控制器根据第一无功补偿参数确定第二目标投切控制指令以及与第二目标投切控制指令对应的第二目标索引,并根据第一目标索引和第二目标索引进行第一目标投切控制指令和第二目标投切控制指令之间的步调一致性判断。
在一优选实施例中,第二控制器中预先生成或设置有主从投切控制表,且第二控制器中的主从投切控制表与第一控制器中的主从投切控制表相同,因此,第一目标索引与第二目标索引相同的情况下,第一目标索引对应的第一目标投切控制指令和第二目标索引对应的第二目标投切控制指令也完全一致。
根据第一无功补偿参数确定第二目标投切控制指令以及与第二目标投切控制指令对应的第二目标索引,并根据第一目标索引和第二目标索引进行第一目标投切控制指令和第二目标投切控制指令之间的步调一致性判断的步骤包括:
第二控制器根据第一无功补偿参数,从预先存储的主从投切控制表中,确定与第一无功补偿参数对应的第二目标投切控制指令以及与第二目标投切控制指令对应的第二目标索引,第二控制器根据索引步距差判断第一控制器与第二控制器之间的步调是否一致;若索引步距差小于或等于预设阈值,则确定第一控制器与第二控制器之间的步调一致,若索引步距差大于预设阈值,则确定第一控制器与第二控制器之间的步调不一致。
在一具体实施例中,第二控制器需要根据第一控制器发送的第一无功补偿参数再次从预先装载的主从投切控制表中,锁定需要执行的第二目标控制指令以及对应的第二目标索引,同时,需要判断第二目标控制指令和第一目标控制指令之间是否同步,即步调是否一致,第二目标控制指令和第一目标控制指令中在主从投切控制表中都存在对应的索引,根据第二目标控制指令和第一目标控制指令在主从投切控制表中对应的第一目标索引与第二目标索引之间的索引步距差,即可判定第二目标控制指令和第一目标控制指令是否同步。
S700、若第一目标投切控制指令和第二目标投切控制指令之间步调一致,则将第二目标投切控制指令中针对第二无功补偿单元的多个第二目标控制信号发送至第二无功补偿单元,以控制第二无功补偿单元按照多个第二目标控制信号对双母线供电系统进行无功补偿。
S800、若第一控制器与第二控制器之间的步调不一致,第二控制器利用第一目标索引重置第二目标索引,并根据重置后的第二目标索引重新确定第二目标投切控制指令,以将重新确定的第二目标投切控制指令中针对第二无功补偿单元的多个第二目标控制信号发送至第二无功补偿单元,以控制第二无功补偿单元按照多个第二目标控制信号对双母线供电系统进行无功补偿。
在一具体实施例中,若第一控制器与第二控制器之间的步调不一致,第二控制器将第一目标索引更新至第二目标索引,即可完成对第二目标索引的重置。
在具体实施中,第二无功补偿单元包括多个第二无功补偿电容组,每个第二无功补偿电容组包括多个第二无功补偿电路和第二投切开关,针对每个第二无功补偿电容组,第二无功补偿电路的一端连接到第二投切开关的第一连接端,第二无功补偿电路的另一端三相短接,第二投切开关的第一控制端连接到第二控制器对应的输出端口,第二投切开关的第二连接端连接到第二母线。
其中,控制第二无功补偿单元按照多个第二控制信号对双母线供电系统进行无功补偿的步骤包括:
第二控制器将每个第二目标控制信号通过对应的输出端口发送至与该输出端口相连接的第二无功补偿电容组对应的第二投切开关的第一控制端,第二投切开关在第二目标控制信号下执行闭合或断开的动作,若第二目标控制信号指示第二投切开关闭合,则第二无功补偿电路通过闭合的第二投切开关接入第二母线,以对双母线供电系统进行无功补偿,若第二目标控制信号指示第二投切开关断开,则断开第二无功补偿电路对双母线供电系统的无功补偿。
如上述实施例中,以表二为例,若第二目标控制信号为组合8,即第二目标控制信号为1000001,则根据第二控制器实际分配端口4-7的输出可知,100为无效信号,0001为有效信号,即获取到的多个第二目标控制信号为0001,第二控制器的输出端口4-7分别对应的第二目标控制信号为0、0、0、1,即针对与第二控制器的输出端口7相连接的第二无功补偿电容组,在输出端口7的输出信号相较于上一次输出产生跳变的情况下,第二无功补偿电容组内部的第二投切开关按照预设延时方式闭合,第二无功补偿电容组接入第一母线40,若输出端口7的输出信号相较于上一次输出无变化,则第二无功补偿电容组内部的第二投切开关无动作,针对与第二控制器的输出端口4、5、6分别相连的第二无功补偿电容组,在输出端口4、5、6的输出信号相较于上一次输出产生跳变的情况下,第二无功补偿电容组内部对应的第二投切开关按照预设延时方式断开,以断开第二无功补偿电容组接入第一母线40,若输出端口4、5、6的输出信号相较于上一次输出无变化,则第二无功补偿电容组内部的分别对应的第二投切开关无动作。
在一具体实施例中,还可以将第二控制器设置为主机模式,第一控制器设置为从机模式,具体的,控制方法与上述过程类似,在此不做赘述。
本申请的方法还包括:
在第一控制器和第二控制器所处的工作模式分别为独立供电模式时,第一控制器通过第一供电开关、第一采集单元、第一无功补偿单元以及第一电源给第一母线进行独立供电;
第二控制器通过第二供电开关、第二采集单元、第二无功补偿单元以及第二电源给第二母线进行独立供电。
在一具体实施例中,在第一控制器和第二控制器所处的工作模式分别为独立供电模式时,第一电源13独立给第一母线40供电,第二电源23独立给第二母线50供电。
具体的,在第一电源给第一母线进行独立供电过程中,第一控制器通过以下方式给第一母线40进行独立补偿:
获取第一采集单元所采集的第二供电数据,计算第一母线对应的第二无功补偿参数,获取预先设置的针对第一控制器的独立投切控制表,独立投切控制表包括多个第二无功补偿容量与多个第三投切控制指令之间的映射关系,从独立投切控制表中,确定与第二无功补偿参数对应的第二目标无功补偿容量,确定与第二目标无功补偿容量对应的第三目标投切控制指令,通过第三目标投切控制指令输出与第一控制器对应的多个第三目标控制信号至第一无功补偿单元,以控制第一无功补偿单元按照多个第三目标控制信号对接入第一母线的回路进行无功补偿。
其中,第二供电数据为第一电源仅为第一母线供电时,第一电源对应的电力数据,相应的,第二无功补偿参数仅为第一母线上的无功补偿参数。
在一具体实施例中,以上述主从投切控制表为例,在第一控制为独立工作模式下,所生成如表三所示的独立投切控制表。
表三
输出 端口 编号 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 总 无功补偿 容量 |
无功补偿 容量 | 600 | 600 | 800 | 600 | 600 | 1200 | 1600 | |
屏蔽字 | 1 | 1 | 1 | 0 | 0 | 0 | 0 | |
组合 1 | 1 | 0 | 0 | x | x | x | x | 600 |
组合 2 | 0 | 1 | 0 | x | x | x | x | 600 |
组合 3 | 1 | 1 | 0 | x | x | x | x | 1200 |
组合 4 | 0 | 0 | 1 | x | x | x | x | 800 |
组合 5 | 1 | 0 | 1 | x | x | x | x | 1400 |
组合 6 | 0 | 1 | 1 | x | x | x | x | 1400 |
组合 7 | 1 | 1 | 1 | x | x | x | x | 2000 |
如表三所示,第二控制器对应的输出端口4-7对应的屏蔽字为0,表示第二控制器对应的输出端口4-7不进行输出,也就是说,在如表三所示的独立投切控制表中,各组合对应的第三投切控制指令仅指示对第一控制器对应的输出端口的控制,以表三中的组合1举例说明,组合1对应的第三投切控制指令为100,即所对应的第三控制信号分别为1、0,0,按照对应的第三控制信号,分别控制第一无功补偿电容组接入第一母线、第一无功补偿电容组、从第一母线上断开,具体的控制原理与上述实施例类似,在此不做赘述。
同理,对表三进行筛选过滤处理后,得到过滤后的独立投切控制表,如表四。
表四
输出 端 口编号 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 总 无功补偿 容量 |
无功补偿 容量 | 600 | 600 | 800 | 600 | 600 | 1200 | 1600 | |
屏蔽字 | 1 | 1 | 1 | 0 | 0 | 0 | 0 | |
组合 1 | 1 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 600 |
组合 2 | 0 | 0 | 1 | 0 | 0 | 0 | 0 | 800 |
组合 3 | 1 | 1 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 1200 |
组合 4 | 1 | 0 | 1 | 0 | 0 | 0 | 0 | 1400 |
组合 5 | 1 | 1 | 1 | 0 | 0 | 0 | 0 | 2000 |
同理,第二控制器所处的工作模式分别为独立供电模式时,获取第二采集单元所采集的第三供电数据,计算第二母线对应的第三无功补偿参数,获取预先设置的针对第二控制器的独立投切控制表,针对第二控制器的独立投切控制表包括多个第三无功补偿容量与多个第四投切控制指令之间的映射关系,从针对第二控制器的独立投切控制表中,确定与第三无功补偿参数对应的第三目标无功补偿容量,确定与第三目标无功补偿容量对应的第四目标投切控制指令,通过第四目标投切控制指令输出与第二控制器对应的多个第四目标控制信号至第二无功补偿单元,以控制第二无功补偿单元按照多个第四目标控制信号对接入第二母线的回路进行无功补偿。
其中,第三供电数据仅为第二电源对应的电力数据,相应的,第三无功补偿参数仅为第二电源对应的无功补偿参数。
在一具体实施例中,以上述第一控制器对应的独立投切控制表为例,在第二控制器为独立工作模式下,所生成如表五所示的针对第二控制器的独立投切控制表。
表五
输出 端口编号 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 总 无功补偿 容量 |
无功补偿 容量 | 600 | 600 | 800 | 600 | 600 | 1200 | 1600 | |
屏蔽字 | 0 | 0 | 0 | 1 | 1 | 1 | 1 | |
组合 1 | x | x | x | 1 | 0 | 0 | 0 | 600 |
组合 2 | x | x | x | 0 | 1 | 0 | 0 | 600 |
组合 3 | x | x | x | 1 | 1 | 0 | 0 | 1200 |
组合 4 | x | x | x | 0 | 0 | 1 | 0 | 1200 |
组合 5 | x | x | x | 1 | 0 | 1 | 0 | 1800 |
组合 6 | x | x | x | 0 | 1 | 1 | 0 | 1800 |
组合 7 | x | x | x | 1 | 1 | 1 | 0 | 2400 |
组合 8 | x | x | x | 0 | 0 | 0 | 1 | 1600 |
组合 9 | x | x | x | 1 | 0 | 0 | 1 | 2200 |
组合 10 | x | x | x | 0 | 1 | 0 | 1 | 2200 |
组合 11 | x | x | x | 1 | 1 | 0 | 1 | 2800 |
组合 12 | x | x | x | 0 | 0 | 1 | 1 | 2800 |
组合 13 | x | x | x | 1 | 0 | 1 | 1 | 3400 |
组合 14 | x | x | x | 0 | 1 | 1 | 1 | 3400 |
组合 15 | x | x | x | 1 | 1 | 1 | 1 | 4000 |
如表五所示,第一控制器对应的输出端口1-3对应的屏蔽字为0,表示第一控制器对应的输出端口1-3不进行输出,也就是说,在如表五所示的针对第二控制器的独立投切控制表中,各组合对应的第三投切控制指令仅指示对第二控制器对应的输出端口的控制,以表五中的组合1举例说明,组合1对应的第三投切控制指令为1000,即所对应的第四控制信号分别为1、0,0,0,根据多个第四控制信号,分别控制第二无功补偿电容组接入第二母线、第二无功补偿电容组、和从第二母线上断开,具体的控制原理与上述实施例类似,在此不做赘述。
同理,对表五进行筛选过滤处理后,得到过滤后的针对第二控制器的独立投切控制表,如表六。
表六
输出 端 口编号 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 总 无功补偿 容量 |
无功补偿 容量 | 600 | 600 | 800 | 600 | 600 | 1200 | 1600 | |
屏蔽字 | 0 | 0 | 0 | 1 | 1 | 1 | 1 | |
组合 1 | 0 | 0 | 0 | 1 | 0 | 0 | 0 | 600 |
组合 2 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 1 | 0 | 1200 |
组合 3 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 1 | 1600 |
组合 4 | 0 | 0 | 0 | 1 | 0 | 1 | 0 | 1800 |
组合 5 | 0 | 0 | 0 | 1 | 0 | 0 | 1 | 2200 |
组合 6 | 0 | 0 | 0 | 1 | 1 | 1 | 0 | 2400 |
组合 7 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 1 | 1 | 2800 |
组合 8 | 0 | 0 | 0 | 1 | 0 | 1 | 1 | 3400 |
组合 9 | 0 | 0 | 0 | 1 | 1 | 1 | 1 | 4000 |
第二控制器可以直接通过对应的独立投切控制表对第二补偿单元进行投切控制。
所属领域的技术人员可以清楚地了解到,为描述的方便和简洁,上述描述的系统和装置的具体工作过程,可以参考前述方法实施例中的对应过程,在此不再赘述。在本申请所提供的几个实施例中,应所述理解到,所揭露的系统、装置和方法,可以通过其它的方式实现。以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的,例如,所述单元的划分,仅仅为一种逻辑功能划分,实际实现时可以有另外的划分方式,又例如,多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统,或一些特征可以忽略,或不执行。另一点,所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些通信接口,装置或单元的间接耦合或通信连接,可以是电性,机械或其它的形式。
所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的,作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元,即可以位于一个地方,或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。
另外,在本申请各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中,也可以是各个单元单独物理存在,也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。
所述功能如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时,可以存储在一个处理器可执行的非易失的计算机可读取存储介质中。基于这样的理解,本申请的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者所述技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来,所述计算机软件产品存储在一个存储介质中,包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机,服务器,或者网络设备等)执行本申请各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括:U盘、移动硬盘、只读存储器(Read-Only Memory,ROM)、随机存取存储器(Random Access Memory,RAM)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
以上仅为本申请的具体实施方式,但本申请的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本申请揭露的技术范围内,可轻易想到变化或替换,都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此,本申请的保护范围应以权利要求的保护范围为准。
Claims (10)
1.一种基于双母线供电系统的无功补偿控制方法,其特征在于,所述双母线供电系统包括第一控制器、第一供电开关、第一采集单元、第一无功补偿单元、第二控制器、第二供电开关、第二采集单元、第二无功补偿单元以及母联开关,
其中,母联开关用于第一母线和第二母线之间的连接,第一供电开关和第一采集单元设置在第一母线与第一电源之间,第二供电开关和第二采集单元设置在第二母线与第二电源之间,
其中,所述方法包括:
第一控制器和第二控制器分别确定各自所处的工作模式,所述工作模式是基于母联开关的开关状态来确定的;
在第一控制器和第二控制器所处的工作模式分别为主机模式和从机模式时,第一供电开关闭合,同时第二供电开关断开,以通过第一电源为第一母线和第二母线提供电力;
第一控制器根据第一采集单元所采集的第一供电数据,确定第一无功补偿参数、第一目标投切控制指令以及与第一目标投切控制指令对应的第一目标索引,并将第一目标投切控制指令中针对第一无功补偿单元的多个第一目标控制信号发送至第一无功补偿单元,以控制第一无功补偿单元按照所述多个第一目标控制信号对双母线供电系统进行无功补偿;
第一控制器同时将第一目标索引和第一无功补偿参数实时共享至第二控制器;
第二控制器根据第一无功补偿参数确定第二目标投切控制指令以及与第二目标投切控制指令对应的第二目标索引,并根据第一目标索引和第二目标索引进行第一目标投切控制指令和第二目标投切控制指令之间的步调一致性判断;
若第一目标投切控制指令和第二目标投切控制指令之间步调一致,则将第二目标投切控制指令中针对第二无功补偿单元的多个第二目标控制信号发送至第二无功补偿单元,以控制第二无功补偿单元按照所述多个第二目标控制信号对双母线供电系统进行无功补偿;
若第一目标投切控制指令和第二目标投切控制指令之间的步调不一致,则所述第二控制器利用所述第一目标索引重置第二目标索引,并根据重置后的第二目标索引重新确定第二目标投切控制指令,以将重新确定的第二目标投切控制指令中针对第二无功补偿单元的多个第二目标控制信号发送至第二无功补偿单元,以控制第二无功补偿单元按照所述多个第二目标控制信号对双母线供电系统进行无功补偿。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,母联开关的开关状态包括导通和断开,所述工作模式还包括独立供电模式,
所述双母线供电系统还包括与第一控制器相连接的第一工作模式选择开关以及与第二控制器相连接的第二工作模式选择开关,
其中,通过以下方式分别确定第一控制器和第二控制器各自所处的工作模式:
若所述母联开关的开关状态为断开,则响应于分别针对第一工作模式选择开关以及第二工作模式选择开关执行的独立供电模式配置操作,将第一控制器和第二控制器所对应的工作模式分别设置为独立供电模式;
若所述母联开关的开关状态为闭合,则响应于针对第一工作模式选择开关执行的主机模式配置操作,将第一控制器所对应的工作模式设置为主机模式;
响应于针对第二工作模式选择开关执行的从机模式配置操作,将第二控制器所对应的工作模式设置为从机模式。
3.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述双母线供电系统还包括第一显示模块和第二显示模块,第一显示模块连接到第一控制器,第二显示模块连接到第二控制器,
其中,在第一控制器和第二控制器所处的工作模式分别为主机模式和从机模式时,所述方法还包括:
第一控制器向第二控制器发送通讯连接请求,所述通讯连接请求中携带第一控制器的第一工作模式关键字;
第二控制器按照预设匹配规则,将自身的第二工作模式关键字与接收到第一工作模式关键字进行匹配;
若第二工作模式关键字与第一工作模式关键字之间匹配成功,则建立第一控制器与第二控制器之间的通讯连接;
若第二工作模式关键字与第一工作模式关键字之间匹配失败,则第一控制器与第二控制器分别控制对应的第一显示模块和第二显示模块显示匹配告警信息。
4.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述第一采集单元包括第一电压采集单元和第一电流采集单元,第一电流采集单元设置在第一电源与第一供电开关之间,第一电压采集单元和第一电流采集单元还分别连接到所述第一控制器,
所述第一供电数据为第一电源为第一母线和第二母线供电时,第一电源对应的电压数据和电流数据;
其中,在第一控制器和第二控制器所处的工作模式分别为主机模式和从机模式时,通过以下方式确定第一目标投切控制指令:
第一电压采集单元和第一电流采集单元将采集到的第一电源对应的电压数据和电流数据发送至第一控制器;
第一控制器根据第一电源对应的电压数据和电流数据,计算双母线供电系统对应的第一无功补偿参数;
获取预设的主从投切控制表,所述主从投切控制表包括多个第一无功补偿容量与多个第一投切控制指令之间的映射关系;
从主从投切控制表中,确定与第一无功补偿参数对应的第一目标无功补偿容量;
确定与第一目标无功补偿容量对应的第一目标投切控制指令以及对应的第一目标索引。
5.根据权利要求4所述的方法,其特征在于,第一补偿单元包括多个第一无功补偿电容组,每个第一无功补偿电容组包括第一无功补偿电路和第一投切开关,
针对每个第一无功补偿电容组,第一无功补偿电路的一端连接到第一投切开关的第一连接端,第一无功补偿电路的另一端三相短接,第一投切开关的第一控制端连接到第一控制器对应的输出端口,第一投切开关的第二连接端连接到第一母线,第一目标投切控制指令还指示了每个第一目标控制信号在第一控制器上的输出端口,
其中,在第一控制器和第二控制器所处的工作模式分别为主机模式和从机模式时,针对每个第一无功补偿电容组,通过以下方式进行无功补偿:
第一控制器将每个第一目标控制信号通过对应的输出端口发送至与该输出端口相连接的第一无功补偿电容组对应的第一投切开关的第一控制端;
第一投切开关在第一目标控制信号下执行闭合或断开的动作;
若第一目标控制信号指示第一投切开关闭合,则第一无功补偿电路通过闭合的第一投切开关接入第一母线,以对双母线供电系统进行无功补偿;
若第一目标控制信号指示第一投切开关断开,则断开第一无功补偿电路对双母线供电系统的无功补偿。
6.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述根据第一无功补偿参数确定第二目标投切控制指令以及与第二目标投切控制指令对应的第二目标索引,并根据第一目标索引和第二目标索引进行第一目标投切控制指令和第二目标投切控制指令之间的步调一致性判断的步骤包括:
第二控制器根据第一无功补偿参数,从预先存储的主从投切控制表中,确定与第一无功补偿参数对应的第二目标投切控制指令以及与第二目标投切控制指令对应的第二目标索引;
所述第二控制器计算第一目标索引与第二目标索引之间的索引步距差;
所述第二控制器根据所述索引步距差判断第一控制器与第二控制器之间的步调是否一致;
若所述索引步距差小于或等于预设阈值,则确定第一控制器与第二控制器之间的步调一致;
若所述索引步距差大于预设阈值,则确定第一控制器与第二控制器之间的步调不一致。
7.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,第二无功补偿单元包括多个第二无功补偿电容组,每个第二无功补偿电容组包括多个第二无功补偿电路和第二投切开关,
针对每个第二无功补偿电容组,第二无功补偿电路的一端连接到第二投切开关的第一连接端,第二无功补偿电路的另一端连接到三相短接,第二投切开关的第一控制端连接到第二控制器对应的输出端口,第二投切开关的第二连接端连接到第二母线,
其中,控制第二无功补偿单元按照所述多个第二目标控制信号对双母线供电系统进行无功补偿的步骤包括:
第二控制器将每个第二目标控制信号通过对应的输出端口发送至与该输出端口相连接的第二无功补偿电容组对应的第二投切开关的第一控制端;
第二投切开关在第二目标控制信号下执行闭合或断开的动作;
若第二目标控制信号指示第二投切开关闭合,则第二无功补偿电路通过闭合的第二投切开关接入第二母线,以双母线供电系统进行无功补偿;
若第二目标控制信号指示第二投切开关断开,则断开第二无功补偿电路对双母线供电系统的无功补偿。
8.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,所述方法还包括:
在第一控制器和第二控制器所处的工作模式分别为独立供电模式时,第一控制器通过第一供电开关、第一采集单元、第一无功补偿单元以及第一电源给第一母线进行独立供电;
第二控制器通过第二供电开关、第二采集单元、第二无功补偿单元以及第二电源给第二母线进行独立供电。
9.根据权利要求8所述的方法,其特征在于,在第一电源给第一母线进行独立供电过程中,第一控制器通过以下方式给第一母线进行独立补偿:
获取第一采集单元所采集的第二供电数据,计算第一母线对应的第二无功补偿参数;
获取预先设置的针对第一控制器的独立投切控制表,独立投切控制表包括多个第二无功补偿容量与多个第三投切控制指令之间的映射关系;
从独立投切控制表中,确定与第二无功补偿参数对应的第二目标无功补偿容量;
确定与第二目标无功补偿容量对应的第三目标投切控制指令;
通过第三目标投切控制指令输出与第一控制器对应的多个第三目标控制信号至第一无功补偿单元,以控制第一无功补偿单元按照所述多个第三目标控制信号对接入第一母线的回路进行无功补偿。
10.一种双母线供电系统,其特征在于,包括第一控制器、第一供电开关、第一采集单元、第一无功补偿单元、第二控制器、第二供电开关、第二采集单元、第二无功补偿单元以及母联开关,
其中,母联开关用于第一母线和第二母线之间的连接,第一供电开关和第一采集单元设置在第一母线与第一电源之间,第二供电开关和第二采集单元设置在第二母线与第二电源之间,
其中,第一控制器和第二控制器分别确定各自所处的工作模式,所述工作模式是基于母联开关的开关状态来确定的;
在第一控制器和第二控制器所处的工作模式分别为主机模式和从机模式时,第一供电开关闭合,同时第二供电开关断开,以通过第一电源为第一母线和第二母线提供电力;
第一控制器根据第一采集单元所采集的第一供电数据,确定第一无功补偿参数、第一目标投切控制指令以及与第一目标投切控制指令对应的第一目标索引,并将第一目标投切控制指令中针对第一无功补偿单元的多个第一目标控制信号发送至第一无功补偿单元,以控制第一无功补偿单元按照所述多个第一目标控制信号对双母线供电系统进行无功补偿;
第一控制器同时将第一目标索引和第一无功补偿参数实时共享至第二控制器;
第二控制器根据第一无功补偿参数确定第二目标投切控制指令以及与第二目标投切控制指令对应的第二目标索引,并根据第一目标索引和第二目标索引进行第一目标投切控制指令和第二目标投切控制指令之间的步调一致性判断;
若第一目标投切控制指令和第二目标投切控制指令之间步调一致,则将第二目标投切控制指令中针对第二无功补偿单元的多个第二目标控制信号发送至第二无功补偿单元,以控制第二无功补偿单元按照所述多个第二目标控制信号对双母线供电系统进行无功补偿;
若第一目标投切控制指令和第二目标投切控制指令之间的步调不一致,则所述第二控制器利用所述第一目标索引重置第二目标索引,并根据重置后的第二目标索引重新确定第二目标投切控制指令,以将重新确定的第二目标投切控制指令中针对第二无功补偿单元的多个第二目标控制信号发送至第二无功补偿单元,以控制第二无功补偿单元按照所述多个第二目标控制信号对双母线供电系统进行无功补偿。
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CN104319791A (zh) * | 2014-11-23 | 2015-01-28 | 安徽华祝电气技术有限公司 | 双母线控制的无功功率补偿控制系统 |
WO2018006681A1 (zh) * | 2016-07-07 | 2018-01-11 | 中兴通讯股份有限公司 | 无功补偿方法、装置、光伏并网逆变器及计算机存储介质 |
CN108565872A (zh) * | 2018-04-13 | 2018-09-21 | 深圳供电局有限公司 | 一种具备无功补偿快速投切功能的方法及装置 |
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- 2022-09-21 CN CN202211154377.3A patent/CN115241879B/zh active Active
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