一种智能JP柜、控制系统及治理方法技术方案

本申请公开了一种智能JP柜、控制系统及治理方法，涉及配电设备技术领域，智能JP柜包括柜体，所述柜体内设有三相交流母线、零线、进线单元、电压测量单元、进线开关、馈线单元、保护单元、第一电流互感器和至少一个SVG模块，SVG模块在完成无功补偿和治理三相不平衡的同时，剩余容量还兼具治理谐波、治理电压偏离等功能，达到全面提升电能质量的效果。所述智能JP柜控制系统，能够解决现场运维、操作传统JP柜带来的作业风险和作业任务繁重问题。

An intelligent JP cabinet, control system and control method

This application discloses an intelligent JP cabinet, a control system and a control method, which relates to the technical field of distribution equipment. The intelligent JP cabinet includes a cabinet body. The cabinet body is provided with three-phase AC bus, zero line, input line unit, voltage measurement unit, input switch, feeder unit, protection unit, first current transformer and at least one SVG. Module, SVG module not only completes reactive power compensation and three-phase unbalance control, but also has the functions of harmonic control and voltage deviation control, so as to improve power quality in an all-round way. The intelligent JP cabinet control system can solve the problems of field operation and maintenance, operation risk and heavy tasks caused by traditional JP cabinet operation.

【技术实现步骤摘要】
一种智能JP柜、控制系统及治理方法
本申请涉及配电设备
，尤其涉及一种智能JP柜、控制系统及治理方法。
技术介绍
JP柜是新型综合配电柜的简称，是电力生产中用于配网的一种集电能分配、计量、保护、控制、无功补偿于一体的新型综合控制箱。传统的JP柜，主要针对于配网的无功补偿，采用分相投切电容器结构，其无功补偿容量恒定，但配电运行过程中，配网对无功的需求总是在波动的，有时候需要的无功补偿容量较大，但是在下一时刻无功补偿容量就会减少，甚至不用补偿。同时传统的JP柜对三相不平衡有功功率抑制作用小，不能有效解决配网中普遍存在的三相不平衡问题，对其它电能质量问题如谐波含量高、电压偏离等问题，也不能提供有效解决手段。在电力数据监视和电力数据运维方面，传统的JP柜中装有电能表、配变移动设备操作终端及相应的电压电流表计，可以通过相关表计的指示仪盘查看对应的电压电流信号或者通过电能表读取相关的电能计量数据。对配网电力运行中的其它电能质量数据均没有进行监测，也没有进行相应治理，功能较为单一，与实际生产生活中对电力供应的电能质量要求越来越高的需求相背离。传统的JP柜装有的电能表大多只具有一个月或者几个月的电能数据历史记录，如果需要查看相关数据，则需要到JP柜现场，并且打开柜门，操作电能表读取，操作较为复杂，数据运维难度较大。在JP柜的运维和现场操作方面，传统的JP柜需要2-3名工作人员到达JP柜安装现场，由一人监护，一人打开柜门查看JP柜的设备状态，或者操作相应的开关设备。实际生产中，由于JP柜属于带电设备，所以其安装位置都比较高，操作打开柜门或者开关设备难度较大并且具有一定的危险性。
技术实现思路
本申请提供了一种智能JP柜、控制系统及治理方法，以解决传统JP柜对三相不平衡有功功率抑制作用小、不能有效解决配网中普遍存在的三相不平衡、现场运维、操作传统JP柜带来的作业风险和作业任务繁重的问题。第一方面，本申请提供了一种智能JP柜，包括柜体，所述柜体内设有三相交流母线、零线、进线单元、电压测量单元、进线开关、馈线单元、保护单元、第一电流互感器和SVG模块，其中，所述三相交流母线、所述零线均与配电变压器连接；所述进线单元与所述电压测量单元通过所述进线开关连接；所述电压测量单元与所述三相交流母线和所述零线连接；所述馈线单元与所述三相交流母线和所述零线连接；所述保护单元与所述三相交流母线连接；所述SVG模块与所述第一电流互感器通过所述SVG模块开关连接；所述第一电流互感器与所述三相交流母线连接；所述SVG模块包括SVG单元、SVG信息采集卡和SVG模块控制卡，所述SVG模块控制卡用于控制所述SVG单元和所述SVG信息采集卡。可选择的，所述智能JP柜包括至少一个SVG模块，所述SVG模块的数量根据所述配电变压器的容量进行配置；所述SVG模块上设置有快速接口，各个所述SVG模块通过所述快速接口连接。可选择的，所述快速接口包括三相线路接口、通讯接口和控制总线接口，其中，所述三相线路接口，用于所述SVG模块和补偿所述三相交流母线的一次电力连接；所述通讯接口，用于连接所述SVG信息采集卡与智能JP柜，还用于所述SVG模块的信息传递；所述控制总线接口，用于连接所述SVG模块控制卡与智能JP柜，用于智能JP柜对所述SVG模块的控制信号传递。可选择的，所述进线单元包括进线电流互感器和进线电压互感器，其中，所述进线电流互感器与所述进线电压互感器均与所述三相交流母线连接。可选择的，所述电压测量单元包括电压测量端子、第二电流互感器、第三电流互感器和电压测量开关，其中，所述电压测量端子与所述第二电流互感器连接；所述第三电流互感器与所述第二电流互感器通过所述电压测量开关连接；所述第三电流互感器与所述三相交流母线和所述零线连接。可选择的，所述馈线单元包括第一馈线模块和第二馈线模块，所述第一馈线模块、所述第二馈线模块均与所述三相交流母线和所述零线连接；所述第一馈线模块和所述第二馈线模块均包括馈线电流互感器和馈线开关，所述馈线电流互感器与所述三相交流母线和所述零线连接；所述馈线开关与所述馈线电流互感器连接。第二方面，本申请提供了一种智能JP柜控制系统，包括控制单元，所述控制单元与所述智能JP柜连接；所述控制单元包括信息采集模块、数据库、控制模块、遥信模块、智能运维后台和移动设备操作终端；所述信息采集模块，用于采集配电变压器油温，进线单元电流、电压，SVG模块数量，SVG模块工作模式，各个SVG模块的电压信号和电流信号，进线单元的电能质量相关数据以及馈线的电流信号和对应馈线开关的位置信号；所述电能质量包括负载率、电压偏差、功率因数、电流三相不平衡度和电压总谐波畸变率；所述数据库，用于将所述信息采集模块采集到的信息传送至所述遥信模块和所述控制模块；所述控制模块，与所述SVG信息采集卡连接，用于控制所述SVG模块开关和所述馈线开关，还用于与SVG模块控制卡进行信息交互；所述遥信模块，用于将所述数据库的信息发送至所述智能运维后台和所述移动设备操作终端，实现远程报警、智能JP柜实时状态分析、智能JP柜实时数据分析；所述智能运维后台，用于同时检测多个智能JP柜及配电变压器的信息；所述移动设备操作终端，用于查看智能JP柜及配电变压器的信息，还用于控制所述馈线开关、所述进线开关和所述SVG模块开关。可选择的，所述信息采集模块包括变压器信息采集卡、进线信息采集卡和馈线信息采集卡，其中，所述变压器信息采集卡，用于采集配电变压器油温，进线单元的电流数据和电压数据；所述进线信息采集卡，用于采集进线的电能质量相关数据，所述电能质量包括负载率、电压偏差、功率因数、电流三相不平衡度和电压总谐波畸变率；所述馈线信息采集卡，用于采集馈线的电流信号和对应馈线开关的位置信号。第三方面，本申请提供了一种智能JP柜治理方法，所述方法包括：步骤S1，通过进线电流互感器，实时检测进线单元的电流信号；步骤S2，通过电流信号，判断智能JP柜是否发生过电流故障，若发生过电流故障，则断开进线开关；反之，则执行步骤S3；步骤S3，判断负载率是否小于或等于预设负载率，若负载率小于或等于预设负载率，则断开SVG模块开关；反之，则执行步骤S4；步骤S4，判断智能JP柜是否需要进行电压偏差治理，若需要，则进行电压偏差治理，直至电压偏差达到要求；反之，则执行步骤S5；步骤S5，判断智能JP柜是否需要进行功率因数低治理，若需要，则进行功率因数低治理，直至功率因数达到要求；反之，则执行步骤S6；步骤S6,判断智能JP柜是否需要进行电流三相不平衡治理，若需要，则进行电流三相不平衡治理，直至电流三相不平衡度达到要求；反之，则执行步骤S7；步骤S7，判断智能JP柜是否需要进行谐波治理，若需要对智能JP柜进行谐波治理，则对智能JP柜进行谐波治理，直至电压总谐波畸变率达到要求；反之，则结束。由以上技术方案可知，本申请提供了一种智能JP柜、控制系统及治理方法，智能JP柜包括柜体，所述柜体内设有三相交流母线、零线、进线单元、电压测量单元、进线开关、馈线单元、保护单元、第一电流互感器和至少一个SVG模块。与现有技术相比，有益效果如下：(1)所述SVG模块替代传统的分相投切电容器结构，所述SVG模块能够对智能JP柜进行无功补偿；通过所述本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种智能JP柜，包括柜体，其特征在于，所述柜体内设有三相交流母线、零线、进线单元、电压测量单元、进线开关、馈线单元、保护单元、第一电流互感器和SVG模块，其中，所述三相交流母线、所述零线均与配电变压器连接；所述进线单元与所述电压测量单元通过所述进线开关连接；所述电压测量单元与所述三相交流母线和所述零线连接；所述馈线单元与所述三相交流母线和所述零线连接；所述保护单元与所述三相交流母线连接；所述SVG模块与所述第一电流互感器通过所述SVG模块开关连接；所述第一电流互感器与所述三相交流母线连接；所述SVG模块包括SVG单元、SVG信息采集卡和SVG模块控制卡，所述SVG模块控制卡用于控制所述SVG单元和所述SVG信息采集卡。

【技术特征摘要】
1.一种智能JP柜，包括柜体，其特征在于，所述柜体内设有三相交流母线、零线、进线单元、电压测量单元、进线开关、馈线单元、保护单元、第一电流互感器和SVG模块，其中，所述三相交流母线、所述零线均与配电变压器连接；所述进线单元与所述电压测量单元通过所述进线开关连接；所述电压测量单元与所述三相交流母线和所述零线连接；所述馈线单元与所述三相交流母线和所述零线连接；所述保护单元与所述三相交流母线连接；所述SVG模块与所述第一电流互感器通过所述SVG模块开关连接；所述第一电流互感器与所述三相交流母线连接；所述SVG模块包括SVG单元、SVG信息采集卡和SVG模块控制卡，所述SVG模块控制卡用于控制所述SVG单元和所述SVG信息采集卡。2.如权利要求1所述的智能JP柜，其特征在于，所述智能JP柜包括至少一个SVG模块，所述SVG模块的数量根据所述配电变压器的容量进行配置；所述SVG模块上设置有快速接口，各个所述SVG模块通过所述快速接口连接。3.如权利要求2所述的智能JP柜，其特征在于，所述快速接口包括三相线路接口、通讯接口和控制总线接口，其中，所述三相线路接口，用于所述SVG模块和补偿所述三相交流母线的一次电力连接；所述通讯接口，用于连接所述SVG信息采集卡与智能JP柜，还用于所述SVG模块的信息传递；所述控制总线接口，用于连接所述SVG模块控制卡与智能JP柜，用于智能JP柜对所述SVG模块的控制信号传递。4.如权利要求1所述的智能JP柜，其特征在于，所述进线单元包括进线电流互感器和进线电压互感器，其中，所述进线电流互感器与所述进线电压互感器均与所述三相交流母线连接。5.如权利要求1所述的智能JP柜，其特征在于，所述电压测量单元包括电压测量端子、第二电流互感器、第三电流互感器和电压测量开关，其中，所述电压测量端子与所述第二电流互感器连接；所述第三电流互感器与所述第二电流互感器通过所述电压测量开关连接；所述第三电流互感器与所述三相交流母线和所述零线连接。6.如权利要求1所述的智能JP柜，其特征在于，所述馈线单元包括第一馈线模块和第二馈线模块，所述第一馈线模块、所述第二馈线模块均与所述三相交流母线和所述零线连接；所述第一馈线模块和所述第二馈线模块均包括馈线电流互感器和馈线开关，所述馈线电流互感器与所述三相交流母线和所述零线连接；所述馈线开关与所述馈线电流互感器连接。7.一种智能JP柜控制系统，包括控制单元和权利要求1-6任一项所述的智能JP柜，所述控制单元与所述智能JP柜连接；所述控制单元包括信息采集模块、数据库、控制模块、遥信模块、智能运维后台和...

【专利技术属性】
技术研发人员：张冀，覃日升，李胜男，郭成，彭俊臻，
申请(专利权)人：云南电网有限责任公司电力科学研究院，
类型：发明
国别省市：云南,53