基于电力载波通信的电力电子有载调压变压器的测控系统技术方案

本实用新型专利技术提供一种基于电力载波通信的电力电子有载调压变压器的测控系统由于采用远端传感器数据采集单元和近端主控单元的布设方式，二者分别通过采集端载波电路和主控端载波电路耦合到电力线，通过电力线连接。单片机处理器控制所述传感器单元采集数据，采集端载波电路对采集的数据进行编码后耦合到电力线中，并通过电力线传输至所述主控端载波电路，所述主控端载波电路对从电力线接收的数据进行解码，并将解码后的数据传输至所述调压器控制器，所述调压器控制器根据解码后的数据生成控制指令，所述电力电子开关控制电路根据所述控制指令控制电力电子有载调压变压器，能够使调压控制更加准确。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及电力电子有载调压变压器测控系统的
，特别涉及一种基于电力载波通信的电力电子有载调压变压器的测控系统。
技术介绍
作为电压控制的一种方法，有载调压变压器的使用超过了60年。然而绝大多数的分接开关仍采用放置在油箱中的机械开关方式。这种方法主要存在调节速度慢、机械触头间产生电弧使变压器绝缘油极化、在切空载变压器时会产生较高的过电压等缺陷。20世纪80年代开始在一些发达国家使用的无弧有载调压装置，全部采用晶闸管作开关器件代替主电路中的交流机械分接开关的无触点开关，采用微电脑逻辑控制进行调压。晶闸管和微机组成的无触点开关，可以使电路的通/断控制达到毫秒级，因此调节速度快，如果控制方式得当，可消除电弧。一种电力电子有载调压变压器的结构如图1所示。在图1中，自耦变压器的每一个抽头都被连接到无载开关(A、B、C、D、E)，并且通过另一个无载开关与间隔的抽头交替连接在一起。这些连在一起的抽头连接到由10个串联的IGBT开关模块(BS1-1、…、BS1-10，BS2-1、…、BS2-10)组成的电子开关(BS1，BS2)上，每一个IGBT开关模块由两个反串联的IGBT组成，每一个IGBT上并联一个二极管。通过无载开关、开关模块和过渡开关M之间的配合，实现相邻两个抽头之间的无缝衔接。以开关触头从A点调到B点为例子，以下为具体实施步骤：1、开关触头A闭合，电流信号从M-1线路流通。2、开关触头B闭合，此时IGBT的控制电路发出给BS1触发脉冲，使BS1-1，…，BS1-10这10个开关模块导通，此时由于M-1线路无阻抗，所以电流信号仍然从M-1线路流通。3、开关M从1调整到0，此时电流从BS1流过。4、BS1关断，BS2开通，为防止出现死区状态，加装电感线圈L作续流作用，此时电流通路经开关触头B-BS2流通。5、触头M从0投切到2，此时线路M-2无阻抗，因此电流通路经M-2流通，不在流经BS2。6、IGBT的控制电路发出关断信号，BS2关断。7、开关触头A断开，有载调压分接开关完成从A到B触头的投切。具体抽头投切策略如下表所示，1表示闭合，0表示断开。ABBS1MBS2010010111010211110311100411001511021611020701020对于将IGBT模块和微机组成的无触点开关，要想实现较好的调压性能，就要求控制方式得当，在分接开关切换时相应各开关协调工作。而有载调压变压器在进行分接头转换来调整电压的过程中，常常因为远在线路末端的负荷处的电压情况变化导致调压控制不准确。
技术实现思路
基于此，本技术实施例的目的在于提供一种基于电力载波通信的电力电子有载调压变压器的测控系统，其不仅参考接入点的电压情况，更获取了远在线路末端的负荷处的电压情况，将远处的信号进行采集和输送到调压器控制端进行处理，因此能够使调压控制更加准确。一种基于电力载波通信的电力电子有载调压变压器的测控系统，包括：传感器数据采集单元、主控单元、采集端载波电路和主控端载波电路；所述感器数据采集单元依次经过所述采集端载波电路、电力线以及所述主控端载波电路与所述主控单元连接；所述传感器数据采集单元包括：传感器单元和单片机处理器，所述单片机处理器分别与所述传感器单元和所述采集端载波电路连接；所述主控单元包括调压器控制器和电力电子开关控制电路，所述调压器控制器分别与所述主控端载波电路和所述电力电子开关控制电路连接；所述单片机处理器控制所述传感器单元采集数据，并将采集的数据传输至所述采集端载波电路，所述采集端载波电路对采集的数据进行编码后耦合到电力线中，并传输至所述主控端载波电路，所述主控端载波电路对接收的数据进行解码，并将解码后的数据传输至所述调压器控制器，所述调压器控制器根据解码后的数据生成控制指令并传输给所述电力电子开关控制电路，所述电力电子开关控制电路根据所述控制指令控制电力电子有载调压变压器。本技术实施例的基于电力载波通信的电力电子有载调压变压器的测控系统由于采用远端传感器数据采集单元和近端主控单元的布设方式，二者分别通过采集端载波电路和主控端载波电路耦合到电力线，通过电力线连接。单片机处理器控制所述传感器单元采集数据，采集端载波电路对采集的数据进行编码后耦合到电力线中，并通过电力线传输至所述主控端载波电路，所述主控端载波电路对从电力线接收的数据进行解码，并将解码后的数据传输至所述调压器控制器，所述调压器控制器根据解码后的数据生成控制指令，所述电力电子开关控制电路根据所述控制指令控制电力电子有载调压变压器。因此不仅参考接入点的电压情况，更获取了远在线路末端的负荷处的电压情况，将远处的信号进行采集和输送到调压器控制端进行处理，因此能够使调压控制更加准确。在一个实施例中，所述采集端载波电路包括顺次连接的第一电力载波芯片和第一信号耦合单元，所述第一电力载波芯片连接所述单片机处理器，对所述采集的数据进行编码调制，然后通过所述第一信号耦合单元耦合到电力线中传输。通过所述第一电力载波芯片对采集的数据进行编码调制，使其能够更好地在电力线中传输，不需要另外建立传输采集数据的通信数据线，节省了成本。在一个实施例中，所述主控端载波电路包括顺次连接的第二信号耦合单元和第二电力载波芯片，所述第二电力载波芯片与所述调压器控制器连接，对所述第二信号耦合单元从电力线中接收的数据进行解码，并将解码后的数据传输至所述调压器控制器。通过所述第二电力载波芯片对采集的数据进行解码调制，使在电力线中传输的信号可以准确还原成原始数据，保证了获取的远端数据的准确性。在一个实施例中，所述传感器单元包括顺次连接的传感器和模数转换器，所述模数转换器连接所述采集端载波电路，将所述传感器采集的模拟数据转换成数字数据并输出至所述采集端载波电路。因为传感器大多为模拟传感器，通过所述模数转换器，可以将模拟信号转换成数字信号，更适合进行编码发送，处理也更加方便。在一个实施例中，所述主控单元本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于电力载波通信的电力电子有载调压变压器的测控系统，其特征在于，包括：传感器数据采集单元、主控单元、采集端载波电路和主控端载波电路；所述感器数据采集单元依次经过所述采集端载波电路、电力线以及所述主控端载波电路与所述主控单元连接；所述传感器数据采集单元包括：传感器单元和单片机处理器，所述单片机处理器分别与所述传感器单元和所述采集端载波电路连接；所述主控单元包括调压器控制器和电力电子开关控制电路，所述调压器控制器分别与所述主控端载波电路和所述电力电子开关控制电路连接；所述单片机处理器控制所述传感器单元采集数据，并将采集的数据传输至所述采集端载波电路，所述采集端载波电路对采集的数据进行编码后耦合到电力线中，并传输至所述主控端载波电路，所述主控端载波电路对接收的数据进行解码，并将解码后的数据传输至所述调压器控制器，所述调压器控制器根据解码后的数据生成控制指令并传输给所述电力电子开关控制电路，所述电力电子开关控制电路根据所述控制指令控制电力电子有载调压变压器。

【技术特征摘要】
1.一种基于电力载波通信的电力电子有载调压变压器的测控系统，其特征
在于，包括：
传感器数据采集单元、主控单元、采集端载波电路和主控端载波电路；所
述感器数据采集单元依次经过所述采集端载波电路、电力线以及所述主控端载
波电路与所述主控单元连接；
所述传感器数据采集单元包括：传感器单元和单片机处理器，所述单片机
处理器分别与所述传感器单元和所述采集端载波电路连接；
所述主控单元包括调压器控制器和电力电子开关控制电路，所述调压器控
制器分别与所述主控端载波电路和所述电力电子开关控制电路连接；
所述单片机处理器控制所述传感器单元采集数据，并将采集的数据传输至
所述采集端载波电路，所述采集端载波电路对采集的数据进行编码后耦合到电
力线中，并传输至所述主控端载波电路，所述主控端载波电路对接收的数据进
行解码，并将解码后的数据传输至所述调压器控制器，所述调压器控制器根据
解码后的数据生成控制指令并传输给所述电力电子开关控制电路，所述电力电
子开关控制电路根据所述控制指令控制电力电子有载调压变压器。
2.根据权利要求1所述的基于电力载波通信的电力电子有载调压变压器的
测控系统，其特征在于，所述采集端载波电路包括顺次连接的第一电力载波芯
片和第一信号耦合单元，所述第一电力载波芯片连接所述单片机处理器，对所
述采集的数据进行编码调制，然后通过所述第一信号耦合单元耦合到电力线中
传输。
3.根据权利要求2所述的基于电力载波通信...

【专利技术属性】
技术研发人员：李清波，潘靖，
申请(专利权)人：广东电网有限责任公司汕头供电局，
类型：新型
国别省市：广东;44