CN215009765U - 一种电网多台消弧线圈协调控制系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种电网多台消弧线圈协调控制系统，各条补偿支路均设置消弧线圈补偿装置，消弧线圈补偿装置包括串联连接在母线与地之间的接地变、消弧线圈和阻尼电阻；在各消弧线圈补偿装置上分别设置一采集补偿支路电压和电流向量、并具有通讯功能的测量模块；设置其中一条补偿支路上的消弧线圈补偿装置为主机，其余补偿支路上的消弧线圈补偿装置为从机，各测量模块的测量结果分别通过各自的通信模块发送给主机消弧线圈补偿装置。本实用新型能够对同一电网中各种规格型号、不同生产厂家的装置进行协调控制，从而保证系统能够得到及时、合理的接地补偿容量，为电网安全运行提供可靠保障。

Description

一种电网多台消弧线圈协调控制系统

技术领域

本实用新型涉及电力系统配电技术领域，特别是一种电网多台消弧线圈的协调控制系统。

背景技术

在6～66kV电网中性点经消弧线圈接地系统中，经常存在同一电网中不同变电站并列运行不同厂家消弧线圈以及同一电网中同一站内并列运行不同厂家消弧线圈的方式。但是，各台消弧线圈可能出自不同的生产厂家或者出自同一厂家不同的生产时期，当不同厂家的产品或者不同生产时期的产品并列运行时，由于装置之间参数的不共享、不兼容，再结合各自消弧线圈和阻尼电阻的存在，就会造成系统电容电流测算不准确。因此，目前电力系统中的消弧自动控制装置在跟踪测量过程中，经常出现各自为战、抢占补偿容量等问题，从而导致同一电网系统中接地补偿容量不正确，给电网安全运行带来隐患。

实用新型内容

本实用新型需要解决的技术问题是提供一种多台消弧线圈的协调控制系统，能够对同一电网中各种规格型号、不同生产厂家的消弧线圈进行协调控制，从而保证系统能够得到及时、合理的接地补偿作用，为电网安全运行提供可靠保障。

为解决上述技术问题，本实用新型所采取的技术方案如下。

一种电网多台消弧线圈协调控制系统，各条补偿支路均设置消弧线圈补偿装置，消弧线圈补偿装置包括串联连接在母线与地之间的接地变、消弧线圈和阻尼电阻；在各消弧线圈补偿装置上分别设置一采集补偿支路电压和电流向量、并具有通讯功能的测量模块；设置其中一条补偿支路上的消弧线圈补偿装置为主机，其余补偿支路上的消弧线圈补偿装置为从机，各测量模块的测量结果分别通过各自的通信模块发送给主机消弧线圈补偿装置。

上述一种电网多台消弧线圈协调控制系统，所述测量模块分别与并联在消弧线圈两端的电压互感器和串接在阻尼电阻与地之间的电流互感器电连接。

上述一种电网多台消弧线圈协调控制系统，所述测量模块包括独立设置的通讯模块。

上述一种电网多台消弧线圈协调控制系统，所述测量模块内设置有电压采集电路、电流采集电路、AD转换电路以及单片机，单片机的输入端通过AD转换电路分别与电压采集电路和电流采集电路的输出端连接。

上述一种电网多台消弧线圈协调控制系统，对于同一电网中不同变电站间并列运行不同厂家消弧线圈的电网系统，通讯模块为能实现远距离无线通讯的GPRS通讯模块。

上述一种电网多台消弧线圈协调控制系统，对于同一电网中同一变电站内并列运行不同厂家消弧线圈的电网系统，通讯模块采用近距离无线通讯模块，近距离无线模块为Lora通讯模块。

由于采用了以上技术方案，本实用新型所取得技术进步如下。

本实用新型通过在同一电网系统中不同变电站间或者同一变电站内、并列运行的多台消弧线圈零序回路上装设分布式测量模块和通讯模块，对并列消弧线圈的运行电压和电流进行实时测量，将数据通过网络传输到主机消弧线圈补偿装置，主机消弧线圈补偿装置根据测控网络内各从机消弧线圈补偿装置所在补偿支路的实时阻抗数据，准确计算出供电线路对地容性无功容量，平衡各消弧线圈补偿后的容性无功差额，控制主机消弧线圈调节档位，实现差额补偿，达到精准补偿的目的。

当母联开关断开时，主机控制器根据并列状态自动调整补偿策略，这种分布测控系统以无线或有线通讯方式将多机系统以全参数测算，自适应平衡差额控制的方式进行自动补偿，能够兼容不同厂家、不同时期生产的消弧线圈控制装置，不改变既有消弧控制系统，不需要各控制器之间通讯，也避免了不同厂家之间因协议规约的不兼容而无法实现并列应用的问题，解决了同一电网异地装设的多台消弧线圈和同一站内不同厂家消弧线圈无法协调补偿的难题，为电网的安全运行提供可靠保障。

附图说明

图1为本实用新型的系统接线图；

图2为本实用新型中电网的等效电路图。

其中：R1、R2、Rn.等效电阻；XL1、XL2、XLn.等效感抗；Xc.系统等效对地容抗；AC.系统不平衡电压；JDB.接地变压器；XH.消弧线圈；PT.电压互感器；KKG.控制开关；R.阻尼电阻，d.接地点。

具体实施方式

下面将结合附图和具体实施方式对本实用新型进行进一步详细说明。

一种电网多台消弧线圈协调控制系统，其结构如图1所示，包括并联设置在同一电网中多条补偿支路，具体包括在同一电网中、不同变电站并列运行的不同厂家消弧线圈的网络，或者同一电网中、同一站内、并列运行的不同厂家消弧线圈的网络。

各条补偿支路设置消弧线圈补偿装置，消弧线圈补偿装置包括串联连接在母线与地之间的接地变JDB、消弧线圈XH和阻尼电阻R1～Rn；在各消弧线圈补偿装置上分别设置一测量模块以及一个通讯模块，各条补偿支路上的测量模块和通讯模块之间通过数据线连接，不同消弧线圈补偿装置上的通信模块之间通过无线或有线网络进行相互通讯，电网系统如图1所示。当然，本发明中测量模块和通讯模块可以组合为一个整体设备。

其中，测量模块用于采集补偿支路的电压向量和电流向量，并据此计算该补偿支路的复阻抗，测量模块分别与并联在消弧线圈两端的电压互感器和串接在阻尼电阻与地之间的电流互感器电连接。

本实用新型中，测量模块内设置有电压采集电路、电流采集电路、AD转换电路以及单片机，单片机的输入端通过AD转换电路分别与电压采集电路和电流采集电路的输出端连接。电压采集电路通过电缆与电压互感器连接，用于采集补偿支路的电压向量；电流采集电路通过电缆与电流互感器连接，用于采集补偿支路的电流向量；AD转换电路的输入端分别与电压采集电路和电流采集电路的输出端连接，用于将采集的模拟量转换为数字量发送给单片机；单片机根据AD转换电路发送的采集值计算补偿支路的实时阻抗数据。

通讯模块主要用于实现各补偿支路之间的数据通讯，通讯模块可以是无线通讯、有线通讯或者两者的结合；无线通讯通常采用GPRS通讯模块、Lora通讯模块或者其他短距离无线通讯模块，有线通讯可以采用电缆进行通讯。当应用于同一电网中不同变电站间并列运行不同厂家消弧线圈的电网系统中时，通讯模块为能实现远距离无线通讯的GPRS通讯模块；当应用于同一电网中同一变电站内并列运行不同厂家消弧线圈的电网系统中时，通讯模块采用近距离无线通讯方式或者有线通讯方式，其中采用近距离无线通信时通讯模块为Lora通讯模块。

本实用新型应用于同一电网中，对各补偿支路进行协调控制时，首先在各消弧线圈补偿装置上安装一个测量模块和一个通讯模块，然后将测量模块通过线缆与各自补偿支路上的电压互感器和电流互感器连接；其次，设置其中一条补偿支路上的消弧线圈补偿装置为主机，其余补偿支路上的消弧线圈补偿装置为从机；并对从机测量模块进行编码，组成分布式测控网络，安装工作完成。

本实用新型构建后的电网等效电路图如图2所示，其中R1、R2、Rn分别为各补偿支路的等效电阻；XL1、XL2、XLn分别为各补偿支路的等效感抗；Xc为系统等效对地容抗；AC为系统不平衡电压。

本实用新型工作时，各从机消弧线圈补偿装置各自进行独立补偿控制，主机消弧线圈补偿装置根据接收到的测控网络内各测量模块发送的相应补偿支路的当前实时阻抗数据，准确计算出电网系统中线路对地容性无功容量，平衡各补偿支路后的容性无功差额，然后向主机消弧线圈补偿装置所在补偿支路的消弧线圈发送调档指令，实现准确补偿。

Claims (6)

1.一种电网多台消弧线圈协调控制系统，包括并联设置在同一电网中多条补偿支路，各条补偿支路均设置消弧线圈补偿装置，消弧线圈补偿装置包括串联连接在母线与地之间的接地变、消弧线圈和阻尼电阻；其特征在于：在各消弧线圈补偿装置上分别设置一采集补偿支路电压和电流向量、并具有通讯功能的测量模块；设置其中一条补偿支路上的消弧线圈补偿装置为主机，其余补偿支路上的消弧线圈补偿装置为从机，各测量模块的测量结果分别通过各自的通信模块发送给主机消弧线圈补偿装置。

2.根据权利要求1所述的一种电网多台消弧线圈协调控制系统，其特征在于：所述测量模块分别与并联在消弧线圈两端的电压互感器和串接在阻尼电阻与地之间的电流互感器电连接。

3.根据权利要求2所述的一种电网多台消弧线圈协调控制系统，其特征在于：所述测量模块包括独立设置的通讯模块。

4.根据权利要求3所述的一种电网多台消弧线圈协调控制系统，其特征在于：所述测量模块内设置有电压采集电路、电流采集电路、AD转换电路以及单片机，单片机的输入端通过AD转换电路分别与电压采集电路和电流采集电路的输出端连接，单片机与通讯模块互连。

5.根据权利要求3所述的一种电网多台消弧线圈协调控制系统，其特征在于：对于同一电网中不同变电站间并列运行不同厂家消弧线圈的电网系统，通讯模块为能实现远距离无线通讯的GPRS通讯模块。

6.根据权利要求3所述的一种电网多台消弧线圈协调控制系统，其特征在于：对于同一电网中同一变电站内并列运行不同厂家消弧线圈的电网系统，通讯模块采用近距离无线通讯模块，近距离无线模块为Lora通讯模块。

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