基于gprs的智能箱式變電站補償柜的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及一種箱式變電站，尤其涉及一種基于GPRS的智能箱式變電站補償柜，屬于變電裝置領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]近年來，隨著城鄉(xiāng)配電網(wǎng)絡(luò)改造的不斷深入，箱式變電站被大量的應(yīng)用于小區(qū)配套工程中。箱式變電站補償柜中的電容器支路一般設(shè)計為1-4路，每支路均采用“微型斷路器+電容投切開關(guān)+低壓電容器”的方案，支路投切由外置的補償控制器統(tǒng)一協(xié)調(diào)控制。在實際工程應(yīng)用中，由于電容補償部分使用了大量的分立器件，導(dǎo)致補償柜體積大，接線、調(diào)試復(fù)雜，查找其故障原因及進(jìn)行更換損壞元件的工作較為困難。目前市場上應(yīng)用于箱式變電站上的低壓智能電容器普遍存在以下問題:a)每臺低壓智能電容器都各有控制器，補償柜中需要多臺智能電容器并聯(lián)運行，各電容器之間只能依靠設(shè)置不同的投切時延來統(tǒng)一協(xié)調(diào)工作，導(dǎo)致響應(yīng)時間慢，容易造成欠補、過補，甚至電容器投切震蕩。b)每臺低壓智能電容器都需要采集電網(wǎng)側(cè)電流信號，該信號一般取自標(biāo)準(zhǔn)電流互感器二次側(cè)輸出，由于電流互感器輸出不能開路，因此在更換故障電容器時需將成套裝置停電才能操作。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本實用新型的目的在于提供一種克服現(xiàn)有技術(shù)缺點，提供一種基于GPRS的智能箱式變電站補償柜，可實現(xiàn)多臺低壓智能電容器并聯(lián)運行時自動組網(wǎng)和故障后快速更換、可通過GPRS進(jìn)行數(shù)據(jù)遠(yuǎn)傳等功能，從而提高組裝、維護(hù)和檢修工作效率。
[0004]本實用新型是這樣實現(xiàn)的:一種基于GPRS的智能箱式變電站補償柜，包括補償柜本體、智能電容器單元、GPRS通訊單元，智能電容器單元由智能投切控制器、進(jìn)線斷路器、復(fù)合開關(guān)、低壓電容器組成，智能投切控制器采用高性能、高集成度的STM 32F 100C6T6B型32位ARM CORTEX-M3核微處理器作為主控制器，該控制器內(nèi)部集成模_數(shù)轉(zhuǎn)換采集器，實時采集電網(wǎng)的電壓、電流和頻率等參數(shù)，該控制器配置兩路通用異步接收/發(fā)送裝置(universal asynchronous receiver/transmitter, UART)串行通信口，其中一路為 RS4S5接口，另一路為RS232接口作為多臺低壓電容器并聯(lián)工作時通信專用，RS485接口與所述GPRS通訊單元相連。
[0005]低壓電容器的通信地址設(shè)置結(jié)構(gòu)為4位撥碼開關(guān)，由微處理器I/O 口采集開關(guān)狀態(tài)，設(shè)置從0000-1111共16個不同地址。
[0006]電流電壓轉(zhuǎn)換互感器將電網(wǎng)側(cè)的標(biāo)準(zhǔn)電流互感器二次輸入電流轉(zhuǎn)換為小幅值的電壓信號，提供給多臺并聯(lián)的低壓智能電容器模塊使用，電壓信號線和通信線共同使用一根8芯的屏蔽雙絞線，接頭采用標(biāo)準(zhǔn)的RJ45，極大方便了多臺低壓智能電容器并聯(lián)行動時的接線。
[0007]本實用新型的優(yōu)點在于:本實用新型的基于GPRS的智能箱式變電站補償柜，可實現(xiàn)多臺低壓智能電容器并聯(lián)運行時自動組網(wǎng)和故障后快速更換、可通過GPRS進(jìn)行數(shù)據(jù)遠(yuǎn)傳等功能，能優(yōu)化結(jié)構(gòu)、簡化接線，符合低壓供配電工程的需求，從而提高組裝、維護(hù)和檢修工作效率。
【附圖說明】
[0008]附圖1是本實用新型結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實施方式】
[0009]以下結(jié)合附圖對本實用新型進(jìn)行介紹。
[0010]圖1是本實用新型基于GPRS的智能箱式變電站補償柜，包括補償柜本體、智能電容器單元、GPRS通訊單元，智能電容器單元由智能投切控制器、進(jìn)線斷路器、復(fù)合開關(guān)、低壓電容器組成，智能投切控制器采用高性能、高集成度的STM 32F100C6T6B型32位ARMCORTEX-M3核微處理器作為主控制器，該控制器內(nèi)部集成模-數(shù)轉(zhuǎn)換采集器，實時采集電網(wǎng)的電壓、電流和頻率等參數(shù)，該控制器配置兩路通用異步接收/發(fā)送裝置(universalasynchronous receiver /transmitter，UART)串行通信口，其中一路轉(zhuǎn)換成 RS485 通信，通過與RS485接口與GPRS通訊單元連接，另一路串口轉(zhuǎn)換成RS232為多臺低壓智能電容器并聯(lián)工作時通信專用。
[0011]低壓電容器的通信地址設(shè)置結(jié)構(gòu)為4位撥碼開關(guān)，由微處理器I/O 口采集開關(guān)狀態(tài)，設(shè)置從0000-1111共16個不同地址，在軟件中定義地址設(shè)置為0000的智能電容器為單獨運行狀態(tài)，地址為1111的智能電容器為退出運行狀態(tài)，其余地址均為組網(wǎng)運行狀態(tài)，因此，最大可以允許14臺低壓智能電容器并聯(lián)運行，滿足了當(dāng)前絕大部分補償柜電容補償支路的要求，通過撥碼開關(guān)來完成通信地址的設(shè)置，操作方便，大大提高了補償柜批量安裝時的工作效率。
[0012]在有多個電容器投切控制器同時應(yīng)用的情況下，采用RS232通信將各低壓電容器并聯(lián)組網(wǎng)，設(shè)置處理器串口工作于模式2或模式3狀態(tài)下，每幀信息為11位，構(gòu)成一主多從的串行通信網(wǎng)絡(luò)。在通電運行前，從0001開始按順序手動設(shè)置每臺智能電容器的地址，通電初始，軟件首先檢查自身地址號，0001號將默認(rèn)為通信主機(jī)，通過RS232可總線獲取其他智能電容器模塊的地址號、補償容量以及投切開關(guān)位置等信息，并定時向從機(jī)發(fā)送含主機(jī)地址碼信息報文，控制每一臺從機(jī)的投切；從機(jī)收到主機(jī)報文后，將自身的工作狀態(tài)回報給主機(jī)。若從機(jī)未回應(yīng)，主機(jī)將該從機(jī)切除，從機(jī)控制器也將閉鎖該智能電容器模塊。為防止0001號主機(jī)故障引發(fā)成套補償裝置異常，在軟件中將地址碼為0010的智能電容器默認(rèn)為備用主機(jī)，當(dāng)從機(jī)在連續(xù)3個定時時間段內(nèi)未收到主機(jī)的調(diào)度報文時，備用主機(jī)將接管投切的控制調(diào)度。
[0013]電流電壓轉(zhuǎn)換互感器將電網(wǎng)側(cè)的標(biāo)準(zhǔn)電流互感器二次輸入電流轉(zhuǎn)換為小幅值的電壓信號，提供給多臺并聯(lián)的低壓智能電容器模塊使用，電壓信號線和通信線共同使用一根8芯的屏蔽雙絞線，接頭采用標(biāo)準(zhǔn)的RJ45，極大方便了多臺低壓智能電容器并聯(lián)行動時的接線。
【主權(quán)項】
1.一種基于GPRS的智能箱式變電站補償柜，所述基于GPRS的智能箱式變電站補償柜包括補償柜本體、智能電容器單元、GPRS通訊單元，補償柜本體與智能電容器單元中的智能投切控制器相連接，該智能投切控制器通過RS485接口與GPRS通訊單元相連。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于GPRS的智能箱式變電站補償柜，其特征在于:所述智能電容器單元由智能投切控制器、進(jìn)線斷路器、復(fù)合開關(guān)、低壓電容器組成，智能投切控制器通過驅(qū)動電路與復(fù)合開關(guān)連接，進(jìn)線斷路器與復(fù)合開關(guān)連接，復(fù)合開關(guān)與低壓電容器連接。3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的基于GPRS的智能箱式變電站補償柜，其特征在于:所述智能投切控制器采用32位ARM C0RTEX-M3核微處理器作為主控制器，該主控制器配置兩路通用異步接收/發(fā)送裝置串行通信口，其中一路為RS485接口，另一路為RS232接口，RS485接口與所述GPRS通訊單元相連。4.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3所述的基于GPRS的智能箱式變電站補償柜，其特征在于:所述低壓電容器的通信地址設(shè)置結(jié)構(gòu)為4位撥碼開關(guān)。
【專利摘要】本實用新型公開了一種基于GPRS的智能箱式變電站補償柜，包括補償柜本體、智能電容器單元、GPRS通訊單元，智能電容器單元由智能投切控制器、進(jìn)線斷路器、復(fù)合開關(guān)、低壓電容器組成，智能投切控制器采用高性能、高集成度的32位ARM CORTEX-M3核微處理器作為主控制器，該控制器配置兩路通用異步接收/發(fā)送裝置串行通信口，其中一路為RS485接口，另一路為RS232接口作為多臺低壓智能電容器并聯(lián)工作時通信專用，RS485接口與所述GPRS通訊單元相連；低壓電容器的通信地址設(shè)置結(jié)構(gòu)為4位撥碼開關(guān)，由微處理器I/O口采集開關(guān)狀態(tài)，設(shè)置從0000-1111共16個不同地址。本實用新型的優(yōu)點在于可實現(xiàn)多臺低壓智能電容器并聯(lián)運行時自動組網(wǎng)和故障后快速更換、可通過GPRS進(jìn)行數(shù)據(jù)遠(yuǎn)傳等功能，能優(yōu)化結(jié)構(gòu)、簡化接線，符合低壓供配電工程的需求，從而提高組裝、維護(hù)和檢修工作效率。
【IPC分類】H02J3/18, H02J13/00
【公開號】CN204720991
【申請?zhí)枴緾N201520371474
【發(fā)明人】劉慶文
【申請人】萊蕪科泰電力科技有限公司
【公開日】2015年10月21日
【申請日】2015年5月29日