一种可编程输出的无功补偿装置及输出控制方法

技术领域

本发明涉及无功补偿装置技术领域，具体涉及一种可编程输出的无功补偿装置及输出控制方法。

背景技术

无功功率在电力供电系统中具有提高电网的功率因数的作用，其通过降低供电变压器以及输送线路的损耗，达到提高电网的供电效率、提升电网的电能质量以及改善供电环境的效果。

无功补偿系统是电力供电系统中重要的组成部分，而无功补偿装置又是无功补偿系统的核心装置。目前，无功补偿装置，主要分为通信式和外控式两种类型。而现有的外控式补偿装置，不可以实现编程式输出，且各触点容量值均不可以自由设置，无事件存储功能，无法通过编程控制输出来适应系统的要求，具有很大的局限性。

发明内容

针对现有技术中的缺陷，本发明提供的一种可编程输出的无功补偿装置及输出控制方法，提高了无功补偿装置对外部接线系统的适应性和可扩展性。

为了解决上述技术问题，本发明提出以下技术方案：

一种可编程输出的无功补偿装置，包括：

人机交互单元，其用于设置节点参数类型、分补模块的台数以及分补模块的接线模式；

处理单元，其用于设置不同接线模式的接线顺序，并按照不同的接线顺序写入节点参数；

输出单元，其用于根据不同的接线顺序与不同的外部系统进行连接。

进一步地，所述人机交互单元包括：

节点设置单元，其用于对节点参数类型进行设置；

台数设置单元，其用于对分补模块的台数进行设置；

接线模式设置单元，其用于对分补模块的接线模式进行设置。

进一步地，所述处理单元包括：

单节点写入单元，其用于根据接线编号写入单节点参数；

多节点设置单元，其用于根据多个接线编号批量写入多个节点参数。

进一步地，还包括：

时钟单元与处理单元连接，其用于为处理单元提供时钟校准功能；

存储单元与处理单元连接，其用于存储节点参数、分补模块的台数、分补模块的接线模式以及分补模块的节点顺序；

通信单元与处理单元连接，其用于为处理单元提供远程通信功能；

告警输出单元与处理单元连接，其用于与报警器或者外控设备进行连接；

三相电源信号采集单元与处理单元连接，其用于采集输电线路中的电压信号和电流信号。

进一步地，所述三相电源信号采集单元包括：

三相电压采集单元，其用于采集输电线路中的电压信号；

三相电流采集单元，其用于采集输电线路中的电流信号；

计量单元，其用于接收采集输电线路中的电压信号和电流信号，进行电压统计和电流统计。

本发明还提供一种可编程输出的输出控制方法，包括以下步骤：

设置节点参数类型、分补模块的台数以及分补模块的接线模式；

设置不同接线模式的接线顺序，并按照不同的接线顺序写入节点参数；

根据不同的接线顺序与不同的外部系统进行连接。

进一步地，所述设置节点参数类型、分补模块的台数以及分补模块的接线模式的步骤包括：

设置节点参数类型；

设置分补模块的台数；

设置分补模块的接线模式。

进一步地，所述按照不同的接线顺序写入节点参数的步骤包括：

根据接线编号写入单节点参数；

根据多个接线编号批量写入多个节点参数。

进一步地，还包括：

采集输电线路中的电压信号和电流信号。

进一步地，所述采集输电线路中的电压信号和电流信号包括：

采集输电线路中的电压信号；

采集输电线路中的电流信号；

接收采集输电线路中的电压信号和电流信号，进行电压统计和电流统计。

由上述技术方案可知，本发明的有益效果：通过人机交互单元进行节点参数类型、分补模块的台数以及分补模块的接线模式设置，通过处理单元对不同接线模式的接线顺序进行设置，并控制输出单元以不同的接线顺序进行输出，以适应不同的外部接线系统，通过编程控制输出提高了无功补偿装置对外部接线系统的适应性，便于扩容，而且可以根据需要设置各节点的参数类型、分补模块的台数以及分补模块的接线模式，灵活方便，可扩展性强。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。在所有附图中，类似的元件或部分一般由类似的附图标记标识。附图中，各元件或部分并不一定按照实际的比例绘制。

图1为本发明中的功能模块图；

图2为本发明中处理单元的电路图；

图3为本发明中通信单元的电路图；

图4为本发明中三相电压采集单元的电路图；

图5为本发明中三相电流采集单元的电路图；

图6为本发明中方法的流程图。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明技术方案的实施例进行详细的描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，因此只作为示例，而不能以此来限制本发明的保护范围。

请参阅图1-图5所示，本实施例提供的一种可编程输出的无功补偿装置，包括人机交互单元、处理单元和输出单元。

人机交互单元用于设置节点参数类型、分补模块的台数以及分补模块的接线模式，人机交互单元包括按键按钮以及点阵液晶模块，通过按键按钮实现人机交互单元的指令输入，节点参数类型包括节点保护参数和节点通道参数等，分补模块的接线模式包括纯共补模式、纯分补模式和混补模式，可以根据需要设置各节点的参数类型、分补模块的台数以及分补模块的接线模式，灵活方便。

处理单元用于设置不同接线模式的接线顺序，并按照不同的接线顺序写入节点参数，处理单元采用M3内核的ARM芯片，M3内核的ARM芯片具有性能稳定，容量大，处理速度快，扩展性非常好的特点，便于无功补偿装置功能的扩展。

输出单元用于根据不同的接线顺序与不同的外部系统进行连接，输出单元采用光耦输出单元和继电器触点输出单元，光耦输出单元与处理单元的输出端连接，继电器与光耦输出单元的输出端连接，光耦输出单元和继电器触点输出单元选用集成化的光耦芯片ULN2003A与继电器组成。当外部系统为纯共补系统时，与处理单元中的纯共补模式相对应，从继电器的24到1号引脚或者从24号引脚到1号引脚进行顺序接线；当外部系统为纯分补系统时，与处理单元的纯分补模式相对应，从继电器的1号到24号引脚或者24到1号引脚顺序接线；当外部系统为混补系统时，与处理单元的混补模式相对应，共补系统的接线顺序为从1号引脚到24号引脚或者从24号引脚到1号引脚，而分补系统的接线顺序从从24号引脚到1号引脚或从1号引脚到24号引脚，使两端同时进行接线并向中间靠拢，当系统需要扩容的时候，就无需拆除当初的接线，直接从对应两端分别接入新的模块即可；当系统需要减容量的时候，两端对应拆除即可，便于扩容，无需拆卸，方便接线。

在本实施例中，所述人机交互单元包括节点设置单元、台数设置单元和节点模式设置单元。

节点设置单元用于对节点参数类型进行设置。

台数设置单元用于对分补模块的台数进行设置。

接线模式设置单元用于对分补模块的接线模式进行设置。

在本实施例中，所述处理单元包括单节点写入单元和多节点设置单元。

单节点写入单元用于根据接线编号写入单节点参数，便于进行单节点参数设置；

多节点设置单元用于根据多个接线编号批量写入多个节点参数，便于进行多节点参数设置，提高工作效率。

在本实施例中，还包括时钟单元、存储单元、通信单元、告警输出单元和三相电源信号采集单元。

时钟单元与处理单元连接用于为处理单元提供时钟校准功能，时钟单元选用RX8025时钟芯片，具有精度高和无温漂影响的特点。

存储单元与处理单元连接用于存储节点参数、分补模块的台数、分补模块的接线模式以及分补模块的节点顺序，存储单元为FM24CLxx芯片，可以无限次擦写，数据不易丢失，且可以根据需要选择不同大小的内存，为历史数据的追溯提供了支持。

通信单元与处理单元连接用于为处理单元提供远程通信功能，通信单元选用SP3485EN芯片组成的通讯电路，提供了远程监控的接口，方便与配电网服务平台进行远程连接。

告警输出单元与处理单元连接用于与报警器或者外控设备进行连接，提高了配电系统的故障预警能力。

三相电源信号采集单元与处理单元连接用于采集输电线路中的电压信号和电流信号。

在本实施例中，所述三相电源信号采集单元包括三相电压采集单元、三相电流采集单元和计量单元。

三相电压采集单元用于采集输电线路中的电压信号。

三相电流采集单元用于采集输电线路中的电流信号。

计量单元用于接收采集输电线路中的电压信号和电流信号，进行电压统计和电流统计，计量单元采用RN7302芯片，采样精度高达0.5S级，且抗干扰性能强，能够较好的采集电网数据。电路中使用嵌位二极管，保证电路的可靠稳定，即使在异常的情况下，也不会损毁。

参阅图6所示，一种可编程输出的输出控制方法，包括以下步骤：

设置节点参数类型、分补模块的台数以及分补模块的接线模式，节点参数类型包括节点保护参数和节点通道参数等，分补模块的接线模式包括纯共补模式、纯分补模式和混补模式，可以根据需要设置各节点的参数类型、分补模块的台数以及分补模块的接线模式，灵活方便。

设置不同接线模式的接线顺序，并按照不同的接线顺序写入节点参数，便于将不同的接线模式设置成不同的接线顺序，提高无功补偿装置的扩展性。

根据不同的接线顺序与不同的外部系统进行连接，当外部系统为纯共补系统时，与纯共补模式相对应，从继电器的24到1号引脚或者从24号引脚到1号引脚进行顺序接线；当外部系统为纯分补系统时，与纯分补模式相对应，从继电器的1号到24号引脚或者24到1号引脚顺序接线；当外部系统为混补系统时，与混补模式相对应，共补系统的接线顺序为从1号引脚到24号引脚或者从24号引脚到1号引脚，而分补系统的接线顺序从从24号引脚到1号引脚或从1号引脚到24号引脚，使两端同时进行接线并向中间靠拢，当系统需要扩容的时候，就无需拆除当初的接线，直接从对应两端分别接入新的模块即可；当系统需要减容量的时候，两端对应拆除即可，便于扩容，无需拆卸，方便接线。

在本实施例中，所述设置节点参数类型、分补模块的台数以及分补模块的接线模式的步骤包括：

设置节点参数类型。

设置分补模块的台数。

设置分补模块的接线模式。

在本实施例中，所述按照不同的接线顺序写入节点参数的步骤包括：

根据接线编号写入单节点参数，便于进行单节点参数设置。

根据多个接线编号批量写入多个节点参数，便于进行多节点参数设置，提高工作效率。

在本实施例中，还包括：

采集输电线路中的电压信号和电流信号。

在本实施例中，所述采集输电线路中的电压信号和电流信号包括：

采集输电线路中的电压信号。

采集输电线路中的电流信号。

接收采集输电线路中的电压信号和电流信号，进行电压统计和电流统计，便于对配电网系统中的电压和电流进行统计。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围，其均应涵盖在本发明的权利要求和说明书的范围当中。