一種無功動態(tài)濾波補償控制系統(tǒng)的制作方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及電力技術領域，尤其涉及一種無功動態(tài)濾波補償控制系統(tǒng)。
【背景技術】
[0002]無功功率補償簡稱無功補償，在電力供電系統(tǒng)中起提高電網(wǎng)的功率因素的作用，降低供電變壓器及輸送線路的損耗，提高供電效率，改善供電環(huán)境。所以無功功率補償裝置在電力供電系統(tǒng)中電力供電系統(tǒng)中處在一個不可缺少的非常重要的位置。
[0003]無功補償?shù)幕驹頌?電網(wǎng)輸出的功率包括兩部分:一是有功功率:直接消耗電能，把電能轉變?yōu)闄C械能、熱能、化學能或聲能，利用這些能作功，這部分功率稱為有功功率；二是無功功率:不消耗電能，只是把電能轉換為另一種形式的能，這種能作為電氣設備能夠作功的必備條件，并且，這種能是在電網(wǎng)中與電能進行周期性轉換，這部分功率稱為無功功率(如電磁元件建立磁場占用的電能，電容器建立電場所占的電能)。無功補償?shù)木唧w實現(xiàn)方式是:把具有容性功率負荷的裝置與感性功率負荷并聯(lián)接在同一電路，能量在兩種負荷之間相互交換。這樣，感性負荷所需要的無功功率可由容性負荷輸出的無功功率補償。隨著線路力率的變化，通常需要通過改變并聯(lián)電容器的容量來改變無功功率，具體為采用無功補償裝置控制投切裝置作出投入部分電容量或切除部分電容量的操作。因此合理的選擇無功補償裝置，可以做到最大限度的減少電網(wǎng)的損耗，使蟲M質量提高。反之，如選擇或使用不當，可能造成供電系統(tǒng)，電壓波動，皿增大等諸多因素。
[0004]目前的無功補償控制系統(tǒng)通常由通用的無功補償控制器執(zhí)行電容器的投切控制功能，無功補償控制器有如下幾個缺點:
1、容易受電網(wǎng)諧波的影響而導致檢測的功率因數(shù)不準確，采樣的數(shù)據(jù)容易受干擾，穩(wěn)定性差；
2、在電網(wǎng)諧波大的場合容易損壞，可靠性差；
3、沒有良好的人機交互界面，操作性不好，用戶體驗較差。
[0005]4、投切控制屬于靜態(tài)方式，不能實現(xiàn)快速動態(tài)響應，而且根據(jù)功率因數(shù)來投切，反應較慢。

【發(fā)明內容】

[0006]本發(fā)明所要解決的技術問題在于，提供一種無功動態(tài)濾波補償控制系統(tǒng)，其可靠性和穩(wěn)定性更好，響應速度快，并采用觸摸屏作為人機交互界面，用戶體驗更好。
[0007]為了解決上述技術問題，本發(fā)明提供了一種無功動態(tài)濾波補償控制系統(tǒng)，包括: HMI觸摸屏，用于進行參數(shù)設置、投切方式選擇、數(shù)據(jù)顯示和故障查詢；
電流變送器，用于將電流轉換為標準電壓信號；
無功功率變送器，用于通過采樣電網(wǎng)的電壓信號和電流信號，把電網(wǎng)的無功功率轉換為標準電流信號；
功率因素變送器，用于通過采樣電網(wǎng)的電壓信號和電流信號，把電網(wǎng)的功率因數(shù)轉換標準電流信號；
AD采樣模塊，分別連接所述電流變送器、所述無功功率變送器和所述功率因素變送器，用于采樣所述電流變送器、所述無功功率變送器和所述功率因素變送器輸出的標準信號，并進行輸出；
PLC主機，分別連接所述HMI觸摸屏和所述AD采樣模塊，用于根據(jù)所述AD采樣模塊傳輸?shù)臉藴市盘栍嬎汶娋W(wǎng)的無功功率和功率因素，并根據(jù)計算出的電網(wǎng)的無功功率和功率因素，以及通過所述HMI觸摸屏設置的參數(shù)、選擇的投切方式，計算無功濾波補償量，并輸出對應的投切控制指令；
智能投切控制模塊，連接所述PLC主機，用于根據(jù)所述PLC主機輸出的投切控制指令執(zhí)行相應的投切動作，實現(xiàn)實時無功補償。
[0008]進一步的，還包括通訊模塊，所述通訊模塊連接至所述PLC主機，所述通訊模塊包括第一 RS485端口和第二 RS485端口，所述PLC主機通過所述第一 RS485端口與所述HMI觸摸屏連接，通過所述第二 RS485端口與所述智能投切控制模塊連接。
[0009]其中，所述智能投切控制模塊包括若干智能投切控制主板和若干投切執(zhí)行單元，所述智能投切控制主板和所述投切執(zhí)行單元一一對應連接，所述智能投切控制主板通過所述第二 RS485端口與所述PLC主機連接，所述智能投切控制主板用于根據(jù)PLC主機輸出的投切控制指令對應的控制和監(jiān)測與之相連接的投切執(zhí)行單元，并傳輸控制和監(jiān)測數(shù)據(jù)至所述PLC主機。
[0010]其中，每一所述投切執(zhí)行單元還分別連接至所述PLC主機，所述投切執(zhí)行單元用于根據(jù)所述據(jù)PLC主機輸出的投切控制指令執(zhí)行投切動作，以及將自身的故障狀態(tài)信息發(fā)送至所述PLC主機，使所述PLC主機在發(fā)出投切控制指令時屏蔽故障的投切執(zhí)行單元。
[0011]其中，每一所述智能投切控制主板和對應的投切執(zhí)行單元一對一的放置于基礎柜或擴展柜中，基礎柜或擴展柜中的投切執(zhí)行單元的容量的大小按照1:2:4:8組合。
[0012]其中，所述HMI觸換屏中設置有主界面、參數(shù)設定界面、控制設定界面、調試界面和狀態(tài)查詢界面；
所述主界面用于顯示每一所述投切執(zhí)行單元的工作狀態(tài)和操作入口；
所述參數(shù)設定界面用于設置采樣參數(shù)和投切執(zhí)行單元的容量，其中，所述采樣參數(shù)包括功率因數(shù)、無功容量和電流；
所述控制設定界面用于設置組合方式、補償方式、采樣方式和輔助采樣；
所述調試界面用于調試投切執(zhí)行單元；
所述狀態(tài)查詢界面用于查詢每一投切執(zhí)行單元的工作狀態(tài)。
[0013]實施本發(fā)明，具有如下有益效果:
1、采用的AD模塊能準確檢測出電網(wǎng)系統(tǒng)的電量數(shù)據(jù)，準確補償系統(tǒng)無功功率，同時濾除系統(tǒng)諧波，避免諧振，防止諧波放大，提高電網(wǎng)電能質量，消除對電網(wǎng)的污染，穩(wěn)定性好；
2、采用PLC作為控制主機，內部擁有20K程序存儲容量，可加入大量完善的保護程序，保護功能齊全，具有過壓、欠壓、過流、過熱等保護，運行可靠性高；
3、采用HMI觸摸屏作為人機交互界面，操作方便，能清晰實時顯示無功量、功率因數(shù)、投入系統(tǒng)濾波器的組數(shù)、補償電流等數(shù)據(jù)，用戶體驗更好；
4、PLC具有高速運算的特點，執(zhí)行一條順序指令僅需要0.33微秒，快速跟蹤系統(tǒng)負荷無功變化，動態(tài)響應時間快，響應時間不超過20ms，可實現(xiàn)快速跟蹤補償；
5、由于PLC中具有相當大存儲容量，能存儲大量的系統(tǒng)設置數(shù)據(jù)，而且PLC具有豐富的數(shù)據(jù)處理的指令，故電容單元設置靈活，電容值組可以按容量的不同，組合成二進制編碼，任意容量和等容進行電容組合；
6、所采用的AD采樣模塊為快速變送元件，結合智能投切控制主板，零電流大功率投切，投切時無浪涌沖擊，無電弧重燃，無需放電即可再投；
7、PLC屬于小型可編程控制器，具有體積小，高性能的特點，系統(tǒng)結構緊湊、美觀。
[0014]8、AD采樣模塊具有高速轉換數(shù)據(jù)的特點，每一個掃描周期讀取數(shù)據(jù)一次，快速檢測系統(tǒng)情況，根據(jù)系統(tǒng)所需要的無功量進行快速、實時補償。
[0015]
【附圖說明】
[0016]為了更清楚地說明本發(fā)明實施例或現(xiàn)有技術中的技術方案，下面將對實施例或現(xiàn)有技術描述中所需