CN213072123U - 一种带远程监控动态无功补偿装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于能源接入与控制领域，更具体地说，是一种带远程监控动态无功补偿装置，包括箱体和补偿装置，所述补偿装置设于箱体内部，所述补偿装置还包括固定板上层、固定板下层，所述固定板上层顶端与箱体上端连接，所述固定板下层尾端与箱体下端连接，所述固定板上层、固定下层背面与箱体固定连接，所述固定板上层自左往右依次设有电机操作机构、直流接触器、第一接触器、低电压补偿器，所述固定板下层设有接线端子、数据传送器、单向电源变压器、电流互感器、第二接触器、熔断器、小型继电器，所述数据传送器尾端与第二接触器连接，所述熔断器右端与小型继电器左端相连，利用远程数据传送，发现问题和解决问题的周期大大减断。

Description

一种带远程监控动态无功补偿装置

技术领域

本实用新型属于能源接入与控制领域，更具体地说，它涉及一种带远程监控动态无功补偿装置。

背景技术

我国风电场/光伏电站多采用“大规模集中式开发，高电压远距离送出”发展模式，近年来风电/光伏并网容量持续增加，大规模新能源接入弱端电网时无功电压控制问题日益凸显。无功补偿装置可提高风电/光伏动态支撑能力，有利于电网的故障恢复。但从实际运行情况来看，新能源电站动态无功补偿装置控制性能存在诸多问题，尤其是基本控制策略不完善、缺乏低电压穿越和异常情况闭锁控制策略，严重影响了电网安全稳定运行。多起新能源电站大规模脱网事故分析表明，配套的动态无功补偿装置控制策略不完善是故障扩大的重要原因之一。2013年以来，国内部分地区开展了动态无功补偿装置并网性能的典型测试，其稳态调节特性、故障穿越能力和异常闭锁功能由于涉及到新能源电站、动态无功补偿装置和电网的安全运行，是考核的关键技术指标。行业标准《Q/GDW 11064-2013风电场无功补偿装置技术性能和测试规范》和国家标准《GBT 29321-2012光伏发电站无功补偿技术规范》，对风电场/光伏发电站动态无功补偿装置应具备的控制方式和故障穿越能力都提出了具体要求。新能源电站动态无功补偿装置通常包括静止动态无功发生器(SVG)、晶闸管控制电抗器(TCR)及磁阀式可控电抗器(MCR)类型静止无功补偿器(SVC)等动态无功补偿装置；其控制策略主要有：电压控制策略、无功控制策略、无功电压综合控制策略(功率因数控制)、故障穿越控制策略和异常情况闭锁控制策略。

目前，由于国内风机/光伏逆变器的调压能力尚未得到充分利用，大多数动态无功补偿装置是新能源电站唯一无功电源，其控制策略正确、控制参数整定值合理显得尤为重要。从已开展的动态无功补偿装置涉网性能测试情况看，大部分动态无功补偿装置都存在控制策略不完善/缺失，或实际设定的参数整定值对应的控制效果无法达到预期效果，急需一种快捷、经济、有效的方法验证其控制策略的正确性和参数整定值的合理性。

公开号为CN99109784.X的中国专利公开了无触点开关无功功率补偿装置，是TSR+FC方案。TSR是相控电抗器TCR的一个特例，晶闸管要么全导通，要么全关闭。该装置由电感和电容构成的某次谐波滤波器、相同规格的晶闸管反并联构成的开关电感和电子控制电路组成，滤波器和开关电感并联接入同一母线。该专利适用于供电电压波形畸变严重或负荷含有丰富谐波的场合，可以应用10kV或更高电压等级电网上。该专利能进行有级快速补偿，提高功率因数；晶闸管反并联构成的开关电感(TSR)，晶闸管要么全导通，要么全关闭。电流波形为正弦波，因此，自身不产生谐波。其缺点是当用于10kV及其以上的电力系统时，由于晶闸管自身的局限，晶闸管要串联，一旦晶闸管串中的某个晶闸管被击穿，全部系统电压就加到其它几只晶闸管上，造成其它晶闸管击穿而引起晶闸管串击穿。由晶闸管反并联构成的开关电感(TSR)为系统提供的无功功率是有级可调。在负荷波动较小时，无功功率补偿很难选择，会造成开关电感投上欠补，切除又过补的现象发生。不能为电网提供连续可调的无功功率。

但是目前，此技术方案应用于10kV及其以上的电力系统时会造成本增加，实施会造成一定的难度。

公开号为CN105098791A的中国专利公开了一种有源动态无功补偿装置，包括一个机柜架体，一个或多个功率单元，各功率单元位于所述机柜架体中部；一个或多个电抗器，各电抗器位于所述机柜架体底部，各电抗器的输入端分别与各所述功率单元联接；一个或多个电气开关，各电气开关的输入端分别与各所述电抗器的输出端联接，多个进线铜排，各进线铜排位于所述机柜架体底部，分别与各所述电气开关的输入端联接。

但是该实用新型的运行部件多、测试条件复杂、影响因素多，导致发现问题和解决问题的周期长，并且无法在补偿装置出现问题的时候及时发现及时处理。

实用新型内容

针对现有技术中存在的上述不足之处，本实用新型提供一种可远程监控简单可靠、成本低、能快速无功功率补偿的带远程监控动态无功补偿装置。

为了解决上述技术问题，本实用新型采用了如下技术方案：

一种带远程监控动态无功补偿装置，包括箱体和补偿装置，所述补偿装置设于箱体内部，所述补偿装置还包括固定板上层、固定板下层，所述固定板上层顶端与箱体上端连接，所述固定板上层自左往右依次设有电机操作机构、直流接触器、第一接触器、低电压补偿器，所述电机操作机构安装于固定板上层左侧，所述电机操作机构右侧设有直流接触器，所述第一接触器位于固定板上层中段，且有侧安装有低电压补偿器，所述低电压补偿器下方还设有开关电源；所述固定板下层设有接线端子、数据传送器、单向电源变压器、电流互感器、第二接触器、熔断器、小型继电器，所述接线端子位于固定板下层左下角，所述电流互感器位于固定板下层左上角与接线端子平行，且接线端子右侧安装有第二接触器，所述第二接触器顶部与所述数据传送器尾部连接，所述单向电源变压器位于固定板下层右下角，所述单向电源变压器向固定板上层一侧安装有熔断器，所述熔断器右端与小型继电器左端相连；进一步的，所述数据传送器包括内存插口、信号指示灯，所述内存插口位于数据传送器顶端，为不规则条形开孔，所述信号指示灯位于与数据传送器顶端连接的坡面上，所述型号指示灯由6个圆形LED灯组成。

进一步的，所述箱体包括防水盖、顶板、右封板、左封板、下封板、背板、亚克力板，所述顶板顶面与防水盖底面相连，所述背板顶端与顶板底面连接，所述下封板顶面与背板尾端连接，所述右封板、左封板上端连接防水盖底面，下端与下封板顶面连接，且长边与背板连接。

进一步的，所述亚克力板左端与左封板活动连接，所述亚克力板右端还设有门锁结构。

进一步的，所述左封板、右封板上均开设有散热孔，所述散热孔上方安装有拉手，所述左封板内侧还安装有避雷器。

进一步的，所述顶板还设有两个散热风扇，散热风扇安装与顶板内侧的中端位置，且顶板中段还开设有两个用于风扇排气的排气孔。

进一步的，所述背板还包括4个挂耳，4个所述挂耳架设于背板左右两端，每一端有上下平行的两个挂耳。

进一步的，所述下封板还包括线路接口以及两根底座，所述底座为长条形，所述底座顶端与下封板底面固定连接。

进一步的，所述线路接口包括两个圆形通孔以及一个条形通孔，所述两个圆形通孔与条形通孔呈平行分布。

进一步的，，所述门锁结构包括门锁本体、上锁杆、下锁杆，上锁杆下端与门锁本体连接，顶端与顶板连接，所述下锁杆顶端与门锁本体连接，尾端与下封板连接。

进一步的，所述可选检测设备包括：电压互感器和电流互感器。

进一步的，所述存储设备采用高速数据存储器。

进一步的，所述模数转换器采用高精度数模转化芯片。

本实用新型与现有技术相比，有益效果如下：

1、通过数据传器，可以实时传回数据，现发现问题快和解决问题的周期短。

2、利用散热通孔以及排热风扇，使补偿装置的散热性能大大提高，增加了补偿装置的使用寿命。

3、利用底座和挂耳，安装方式多样，减低动态无功补偿装置功率因数控制能力(即电压无功综合控制)由于电网环境等多方面因素制约，大大降低测试周期或无法进行现场测试。

附图说明

下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明

图1是本实用新型一种带远程监控动态无功补偿装置实施例的正视图；

图2是本实用新型一种带远程监控动态无功补偿装置实施例的立体结构示意图一；

图3是本实用新型一种带远程监控动态无功补偿装置实施例的立体结构示意图二；

图4是本实用新型一种带远程监控动态无功补偿装置实施例的左视图；

图5是本实用新型一种带远程监控动态无功补偿装置实施例的后视图。

附图中涉及到的标记有：箱体1；防水盖1A1；顶板1A2；散热风扇1A21；右封板1A3；左封板1A4；下封板1A5；底座1A51；圆形通孔1A52；条形通孔1A53；背板1A6；挂耳1A61；亚克力板1A7；散热孔1A8；拉手1A81；门锁结构1A9；门锁本体1A91；上锁杆1A92；下锁杆1A93；补偿装置2；固定板上层2A；电机操作机构2A1；直流接触器2A2；第一接触器2A3；低电压补偿器2A4；开关电源2A5；固定板下层2B；接线端子2B1；数据传送器2B2；内存插口2B21；信号指示灯2B22；单向电源变压器2B3；电流互感器2B4；第二接触器2B5；熔断器2B6；小型继电器2B7；

具体实施方式

为了使本领域的技术人员可以更好地理解本实用新型，下面结合附图和实施例对本实用新型技术方案进一步说明。

实施例一

如图1至5所示,一种带远程监控动态无功补偿装置，包括箱体1和补偿装置2，所述补偿装置2设于箱体1内部，所述补偿装置2还包括固定板上层2A、固定板下2B层，所述固定板上层2A顶端与箱体1上端连接，所述固定板上层2A自左往右依次设有电机操作机构2A1、直流接触器2A2、第一接触器2A3、低电压补偿器2A4，所述电机操作机构2A1安装于固定板上层2A左侧，所述电机操作机构2A1右侧设有直流接触器2A2，所述第一接触器2A3位于固定板上层2A中段，且有侧安装有低电压补偿器2A4，所述低电压补偿器2A4下方还设有开关电源2A5；所述固定板下层2B设有接线端子2B1、数据传送器2B2、单向电源变压器2B3、电流互感器2B4、第二接触器2B5、熔断2B6器、小型继电器2B7，所述接线端子2B1位于固定板下层2B左下角，所述电流互感器2B4位于固定板下层2B左上角与接线端子2B1平行，且接线端子2B1右侧安装有第二接触器2B5，所述第二接触器2B5顶部与所述数据传送器2B2尾部连接，所述单向电源变压器2B3位于固定板下层2B右下角，所述单向电源变压器2B3向固定板上层2B一侧安装有熔断2B6器，所述熔断器2B6右端与小型继电器2B7左端相连。

数据传送器2B2包括内存插口2B21、信号指示灯2B22，内存插口2B21位于数据传送器2B2顶端，为不规则条形开孔，信号指示灯2B22位于与数据传送器2B2顶端连接的坡面上，型号指示灯由6个圆形LED灯组成。

本实施例示出的动态无功补偿装置具有以下的优点：能够解决电力系统的无功补偿问题，同时改善谐波、改善三相不平衡度。拥有更高的设备利用率以及更好的跟踪负载的效果，成本更加低廉。

本申请实施例示出的智能无功补偿装置具有电能质量的检测设备，一方面为无功补偿提供指令，另一方面也可以检测设备的无功补偿效果或者为数据分析提供基础。

实施例二

本实施例是在前述实施例一的基础上进行的，主要介绍本实用新型的一种带远程监控动态无功补偿装置的箱体2的结构。

如图1至5所示,一种带远程监控动态无功补偿装置，包括箱体1和补偿装置2，所述补偿装置2设于箱体1内部，所述补偿装置2还包括固定板上层2A、固定板下2B层，所述固定板上层2A顶端与箱体1上端连接，所述固定板上层2A自左往右依次设有电机操作机构2A1、直流接触器2A2、第一接触器2A3、低电压补偿器2A4，所述电机操作机构2A1安装于固定板上层2A左侧，所述电机操作机构2A1右侧设有直流接触器2A2，所述第一接触器2A3位于固定板上层2A中段，且有侧安装有低电压补偿器2A4，所述低电压补偿器2A4下方还设有开关电源2A5；所述固定板下层2B设有接线端子2B1、数据传送器2B2、单向电源变压器2B3、电流互感器2B4、第二接触器2B5、熔断2B6器、小型继电器2B7，所述接线端子2B1位于固定板下层2B左下角，所述电流互感器2B4位于固定板下层2B左上角与接线端子2B1平行，且接线端子2B1右侧安装有第二接触器2B5，所述第二接触器2B5顶部与所述数据传送器2B2尾部连接，所述单向电源变压器2B3位于固定板下层2B右下角，所述单向电源变压器2B3向固定板上层2B一侧安装有熔断2B6器，所述熔断器2B6右端与小型继电器2B7左端相连。

数据传送器2B2包括内存插口2B21、信号指示灯2B22，内存插口2B21位于数据传送器2B2顶端，为不规则条形开孔，信号指示灯2B22位于与数据传送器2B2顶端连接的坡面上，型号指示灯由6个圆形LED灯组成。

箱体1包括防水盖1A1、顶板1A2、右封板1A3、左封板1A4、下封板1A5、背板1A6、亚克力板1A7，

顶板1A2顶面与防水盖1A1底面相连，背板1A6顶端与顶板1A2底面连接，下封板1A5顶面与背板1A6尾端连接，右封板1A3、左封板1A4上端连接防水盖1A1底面，下端与下封板1A5顶面连接，且长边与背板1A6连接；亚克力板1A7左端与左封板1A4活动连接，左封板1A4、右封板1A3上均开设有散热孔1A8，散热孔1A8上方安装有拉手1A81，左封板1A4内侧还安装有避雷器。

顶板1A2还设有两个散热风扇1A21，散热风扇1A21安装与顶板1A2内侧的中端位置，且顶板1A2中段还开设有两个用于风扇排气的排气孔。

背板1A6还包括4个挂耳1A61，4个所述挂耳1A61架设于背板1A6左右两端，每一端有上下平行的两个挂耳1A61。

下封板1A5还包括线路接口以及两根底座1A51，底座1A51为长条形，底座1A51顶端与下封板1A5底面固定连接，

线路接口包括两个圆形通孔1A52以及一个条形通孔1A53，两个圆形通孔1A52与条形通孔1A53呈平行分布。

实施例二相对于实施例一的优点在于：本申请实施例示出的一种带远程监控动态无功补偿装置还能够增加无功补偿装置的利用效率，另外，不同的无功输出单元可以互为备用，开设散热孔，加装散热风扇，使箱体的散热效率大大提高，减低内部零件损坏的风险，方便检修和维护。

实施例三

本实施例是在前述实施例一的基础上进行的，主要介绍本实用新型的一种带远程监控动态无功补偿装置的箱体门锁的结构。

如图1至5所示,一种带远程监控动态无功补偿装置，包括箱体1和补偿装置2，所述补偿装置2设于箱体1内部，所述补偿装置2还包括固定板上层2A、固定板下2B层，所述固定板上层2A顶端与箱体1上端连接，所述固定板上层2A自左往右依次设有电机操作机构2A1、直流接触器2A2、第一接触器2A3、低电压补偿器2A4，所述电机操作机构2A1安装于固定板上层2A左侧，所述电机操作机构2A1右侧设有直流接触器2A2，所述第一接触器2A3位于固定板上层2A中段，且有侧安装有低电压补偿器2A4，所述低电压补偿器2A4下方还设有开关电源2A5；所述固定板下层2B设有接线端子2B1、数据传送器2B2、单向电源变压器2B3、电流互感器2B4、第二接触器2B5、熔断2B6器、小型继电器2B7，所述接线端子2B1位于固定板下层2B左下角，所述电流互感器2B4位于固定板下层2B左上角与接线端子2B1平行，且接线端子2B1右侧安装有第二接触器2B5，所述第二接触器2B5顶部与所述数据传送器2B2尾部连接，所述单向电源变压器2B3位于固定板下层2B右下角，所述单向电源变压器2B3向固定板上层2B一侧安装有熔断2B6器，所述熔断器2B6右端与小型继电器2B7左端相连。

数据传送器2B2包括内存插口2B21、信号指示灯2B22，内存插口2B21位于数据传送器2B2顶端，为不规则条形开孔，信号指示灯2B22位于与数据传送器2B2顶端连接的坡面上，型号指示灯由6个圆形LED灯组成。

箱体1包括防水盖1A1、顶板1A2、右封板1A3、左封板1A4、下封板1A5、背板1A6、亚克力板1A7，

顶板1A2顶面与防水盖1A1底面相连，背板1A6顶端与顶板1A2底面连接，下封板1A5顶面与背板1A6尾端连接，右封板1A3、左封板1A4上端连接防水盖1A1底面，下端与下封板1A5顶面连接，且长边与背板1A6连接；

左封板1A4、右封板1A3上均开设有散热孔1A8，散热孔1A8上方安装有拉手1A81，左封板1A4内侧还安装有避雷器。

顶板1A2还设有两个散热风扇1A21，散热风扇1A21安装与顶板1A2内侧的中端位置，且顶板1A2中段还开设有两个用于风扇排气的排气孔。

背板1A6还包括4个挂耳1A61，4个所述挂耳1A61架设于背板1A6左右两端，每一端有上下平行的两个挂耳1A61,下封板1A5还包括线路接口以及两根底座1A51，底座1A51为长条形，底座1A51顶端与下封板1A5底面固定连接，

线路接口包括两个圆形通孔1A52以及一个条形通孔1A53，两个圆形通孔1A52与条形通孔1A53呈平行分布。

亚克力板1A7左端与左封板1A4活动连接，亚克力板1A7右端还设有门锁结构1A9。

门锁结构1A9包括门锁本体1A91、上锁杆1A92、下锁杆1A93，上锁杆1A92下端与门锁本体1A91连接，顶端与顶板1A2连接，下锁杆1A93顶端与门锁本体1A91连接，尾端与下封板1A5连接。

实施例三相对于实施例二的优点在于：利用门锁结构，使补偿装置的安全性大大提高，同时也方便专业人员检测与维修。

该带远程监控动态无功补偿装置工作流程如下：

S1：通过所述数据传送器2B2获取各项指标参数。

S2：根据指标参数计算滤波、三角形接法无功补偿以及Y型接法无功补偿所需要投入的容量。

S3：通过所述补偿装置的电流互感器2B4，获取各个单元的设备容量信息，通过这一步骤可以确定各个无功输出单元的配置信息，方便无功分配单元根据情况合理分配无功补偿任务。

S4：根据设备的投切比率控制负荷跟踪的时间间隔，并确定下一次指令的时间。当投切比率较高时，比如负荷跟踪的时间间隔为10min，即每过10min重新发出无功补偿指令。时间间隔不能过小，因为频繁投切对晶闸管以及电容器的散热等有很高的要求。但当投切比率较低时，即有许多的无功补偿设备处于不工作的状态，此时可以将负荷跟踪的时间间隔缩短，通过无功补偿设备中的控制器使这些无功补偿设备交替工作，在相同的散热条件下，可以达到更快地跟踪负荷，提高无功补偿的动态效果。这样就可以将无功补偿设备充分利用到提高动态效果中去。

S5：输出指令到所述单向电源变压器2B3。

S6：数据传送器2B2将数据通过硬盘进行数据备份，且将数据发送到终端服务器。

以上所述的仅是本实用新型的实施例，方案中公知的具体结构及特性等常识在此未作过多描述，所属领域普通技术人员知晓申请日或者优先权日之前实用新型所属技术领域所有的普通技术知识，能够获知该领域中所有的现有技术，并且具有应用该日期之前常规实验手段的能力，所属领域普通技术人员可以在本申请给出的启示下，结合自身能力完善并实施本方案，一些典型的公知结构或者公知方法不应当成为所属领域普通技术人员实施本申请的障碍。应当指出，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本实用新型结构的前提下，还可以作出若干变形和改进，这些也应该视为本实用新型的保护范围，这些都不会影响本实用新型实施的效果和专利的实用性。

Claims (8)

1.一种带远程监控动态无功补偿装置，其特征在于：包括箱体和补偿装置，所述补偿装置设于箱体内部，所述补偿装置包括固定板上层、固定板下层，所述固定板上层顶端与箱体上端连接，所述固定板下层尾端与箱体下端连接，所述固定板上层、固定下层背面与箱体固定连接；

所述固定板上层自左往右依次设有电机操作机构、直流接触器、第一接触器、低电压补偿器，所述电机操作机构安装于固定板上层左侧，所述电机操作机构右侧设有直流接触器，所述第一接触器位于固定板上层中段，且有侧安装有低电压补偿器，所述低电压补偿器下方还设有开关电源；

所述固定板下层设有接线端子、数据传送器、单向电源变压器、电流互感器、第二接触器、熔断器、小型继电器，所述接线端子位于固定板下层左下角，所述电流互感器位于固定板下层左上角与接线端子平行，且接线端子右侧安装有第二接触器，所述第二接触器顶部与所述数据传送器尾部连接，所述单向电源变压器位于固定板下层右下角，所述单向电源变压器向固定板上层一侧安装有熔断器，所述熔断器右端与小型继电器左端相连；

所述数据传送器包括内存插口、信号指示灯，所述内存插口位于数据传送器顶端，为不规则条形开孔，所述信号指示灯位于与数据传送器顶端连接的坡面上，所述型号指示灯由6个圆形LED灯组成。

2.根据权利要求1所述的一种带远程监控动态无功补偿装置，其特征在于：所述箱体包括防水盖、顶板、右封板、左封板、下封板、背板、亚克力板，

所述顶板顶面与防水盖底面相连，所述背板顶端与顶板底面连接，所述下封板顶面与背板尾端连接，所述右封板、左封板上端连接防水盖底面，右封板、左封板下端与下封板顶面连接，右封板、左封板且后端与背板连接；

所述亚克力板左端与左封板活动连接，所述亚克力板右端还设有门锁结构。

3.根据权利要求2所述的一种带远程监控动态无功补偿装置，其特征在于：所述左封板、右封板上均开设有散热孔，所述散热孔上方安装有拉手，所述左封板内侧还安装有避雷器。

4.根据权利要求3所述的一种带远程监控动态无功补偿装置，其特征在于：所述顶板还设有两个散热风扇，散热风扇安装于顶板内侧的中端位置，且顶板中部还开设有排气孔。

5.根据权利要求4所述的一种带远程监控动态无功补偿装置，其特征在于：所述背板还包括4个挂耳，4个所述挂耳架设于背板左右两端，每一端有上下平行的两个挂耳。

6.根据权利要求5所述的一种带远程监控动态无功补偿装置，其特征在于：所述下封板还包括线路接口以及两根底座，所述底座为长条形，所述底座顶端与下封板底面固定连接。

7.根据权利要求6所述的一种带远程监控动态无功补偿装置，其特征在于：所述线路接口位于下封板左侧，所述线路接口包括两个圆形通孔以及一个条形通孔，所述两个圆形通孔与条形通孔呈平行分布。

8.根据权利要求7所述的一种带远程监控动态无功补偿装置，其特征在于：所述门锁结构包括门锁本体、上锁杆、下锁杆，上锁杆下端与门锁本体连接，顶端与顶板连接，所述下锁杆顶端与门锁本体连接，尾端与下封板连接。

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