一种电力终端功率因数智能组合控制系统及冗余判断方法技术方案

本发明专利技术公开了一种电力终端功率因数智能组合控制系统及冗余判断方法，包括：进行控制的核心为微电脑处理器；总线无功功率因数采集传感器，其对总线的无功功率因数进行检测及计算，传输至微电脑处理器中；还包括电容组采集传感器，对各组电容器的数据进行采集，并传输至微电脑处理器中，自动识别组合寻找最佳容量的电容组，然后传输给控制电容组切换装置执行投切。本发明专利技术在提高电力终端功率因数时，采用全智能的方式进行控制，在通过冗余判定方式对电容组采集传感器、温度和电压传感器进行检测及判定后进行切换，采用补偿方式与提高自然功率的方式结合提高电力终端的功率因数。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及电力终端监控领域，尤其涉及一种电力终端功率因数智能组合控制系统及冗余判断方法。
技术介绍
电力终端用户是指工厂企业变配电所，无功功率因数高低直接关系到用电企业电力网中的功率损耗和电能损耗，关系到供电电压的电压损失和电压波动，而且关系到节约电能和整个供电区域的供电质量。功率因数表示一个负荷所需要的有功功率与视在功率的比值；因此功率因数正常运行是非常重要的,提高用电质量，改善设备运行条件，可保证设备在正常条件下工作，这就有利于安全生产。近几年各地区供电部门对用电企业、变配电所运行实行无功功率因数考核力调电费加减俗话奖罚制度。该系统缺点1：投切频繁有过补欠补现象不稳定，造成系统电压波动影响供电质量；2：故障率高，经常因故障不能投运功率因数达不到0.9以上，浪费电能，并且因功率因数低于0.9供电部门在力率考核栏出现力调电费加，俗话罚款；3：经常过补造成电能损耗浪费电能。原有的运行系统电压波动影响供电质量，故过补浪费电能，欠补后供电部门每月会对用户实行功率因数自动考核低于0.9会实行力调费罚款，如果功率因数稳定0.98供电部门给与力调费减，奖罚，经常因故障不能正常投运造成功率因数低于规定值并且因功率因数达不到0.9以上供电部门在力率考核栏出现力调电费加，俗话罚款。但上述措施，不能从技术层面及根本上对高功率因数进行改变。鉴于上述缺陷，本专利技术创造者经过长时间的研究和实践终于获得了本创作。
技术实现思路
本专利技术的目的是为了解决现有技术中存在的缺点，而提出的一种电力终端功率因数智能组合控制系统及冗余判断方法。为了实现上述目的，本专利技术采用了如下技术方案：一种电力终端功率因数智能组合控制系统,包括：进行控制的核心为微电脑处理器；总线无功功率因数采集传感器，其对总线的无功功率因数进行检测及计算，传输至微电脑处理器中；还包括电容组采集传感器，对各组电容器的数据进行采集，并传输至微电脑处理器中，自动识别组合寻找最佳容量的电容组，然后传输给控制电容组切换装置执行投切；还包括对电力终端进行实时检测的电压采集传感器和温度采集传感器，实时检测电容器及电力设备的电压电流信息、温度信息，通过冗余判断自动替换有故障的电容器组；电力系统中设置有偶数m个电容组采集传感器，m≥6，在同一电力终端，如同一变压器内设置有两个电容组采集传感器，该同一电力终端内的两个电容组采集传感器为同一组；在所述的微电脑处理器包括一数据采集模块、一比较模块、一存储模块和一逻辑控制模块，所述数据采集模块将上述各电容组采集传感器内的电流信号进行采集并传输至所述比较模块；所述数据采集模块内包括一分组单元，其将上述相邻区域内设置的两个电容组采集传感器的电流进行分组整理，电容量检测信息分别形成m/2组二维电流矩阵；所述比较单元将上述m/2组二维电流矩阵中的每两组进行实际电容量判断，并将结果传输至所述逻辑控制模块，其按下述公式计算第一、二两组的实际电容量P21，P21=Σi4,i3(T(i4,i3)*I(i2+i4,i1+i3))Σi4,i3T(i4,i3)2*Σi4,i3I(i2+i4,i1+i3)2]]>式中，P21表示每两组电流的实际电容量，i1和i2分别表示第一组二维电流矩阵的电流值，i1表示第一电容组采集传感器的采样值，i2表示第二电容组采集传感器的采样值；i3和i4分别表示第二组二维电流矩阵的电流值，i3表示第三电容组采集传感器的采样值，i4表示第四电容组采集传感器的采样值；T表示均方差运算，I表示积分运算；所述存储模块内设置有一额定电容量阈值P0；所述逻辑控制模块将所述计算所得的两两实际电容量绝对值差值与额定电容量阈值P0进行比对，若所述实际电容量绝对值差值小于阈值，则断定其中两组电容组采集传感器的位置处的电容量有一定空间容量；将所有计算所得实际电容量分别与实际电容量阈值P0进行比对，则可断定确定的某一组电容组采集传感器中检测的电容量空间容量最大。进一步地，所述的比较单元按照下述公式计算第一组二维电流矩阵和第三组二维电流矩阵的实际电容量P31，P31=Σi6,i5(T(i6,i5)*I(i2+i6,i1+i5))Σi6,i5T(i6,i5)2*Σi6,i5I(i2+i6,i1+i5)2]]>式中，P31表示每两组电流的实际电容量，i1和i2分别表示所述第一组二维电流矩阵的电流值，i1表示第一电容组采集传感器的采样值，i2表示第二电容组采集传感器的采样值；i5和i6分别表示所述第三组二维电流矩阵的电流值，i5表示第五电容组采集传感器的采样值，i6表示第六电容组采集传感器的采样值；T表示均方差运算，I表示积分运算。进一步地，所述的比较单元按照下述公式计算第二温度传感器对第一温度传感器采集数值的重合度P21，采用传感器采集的电流和电压信号进行判定；P21(u1,i1)=Σu2,i2(T(u2,i2)*I′(u1+u2,i1+i2))Σu2,i2T(u2,i2)2*Σu2,i2I(u1+u2,i1+i2)2]]>式中，P21(u1,i1)表示每组电流和电压信号的重合度，u1和i1分别表示第一温度传感器采集的电压信号、电流信号，u2和i2分别表示所述第二温度传感器采集的电压信号、电流信号，T表示均方差运算，I和I'表示积分运算；所述比较单元计算第二温度传感器对第一温度传感器的信号重合度P21，第三温度传感器对第一温度传感器的信号重合度P31，第三温度传感器对第二温度传感器的信号重合度P32。数据存储器中获取重合度阈值，将每组所述计算所得的重合度值与各标准的温度阈值进行比较，若所述重合度大于该阈值，则断定其中一组的温度值超标，若涉及到该组的重合度值均超标，则断定该组温度数值偏高，判定两组重合度值中，同时包含该组信息的温度传感器检测的位置发生故障，需要进行切换。进一步地，所述的比较单元按照下述公式计算第三温度传感器对第一温度传感器采集数值的重合度P31，本实施例中，采用传感器采集的电流和电压信号进行判定；P31(u1,i1)=Σu3,i3(T(u3,i3)*I′(u1+u3,i1+i3))Σu3,i3T(u3,i3)2*Σu3,i3I(u1+u3,i1+i3)2]]>式中，P31(u1,i1)表示每组电流和电压信号的重合度，u1和i1分别表示第一温度传感器采集的电压信号、电流信号，u3和i3分别表示所述第二温度传感器采集的电压信号、电流信号，T表示均方差运算，I和I'表示积分运算。本专利技术还提供一种电力终端功率因数的冗余判断方法，电力系统中设置有偶数m个电容组采集传感器，m≥6，在同一电力终端，如同一变压器内设置有两个电容组采集传感器，该同一电力终端内的两个电容组采集传感器为同一组；数据采集模块将上述各电容组采集传感器内的电流信号进行采集并传输至所述比较模块；数据采集模块内包括一分组单元，其将上述相邻区域内设置的两个电容组采集传感器的电流进行分组整理，电容量检测信息分别形成m/2组二维电流矩阵；比较单元将上述m/2组二维电流矩阵中的每两组进行实际电容量判断，并将结果传输至所述逻辑控制模块，本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电力终端功率因数智能组合控制系统，其特征在于，包括：进行控制的核心为微电脑处理器；总线无功功率因数采集传感器，其对总线的无功功率因数进行检测及计算，传输至微电脑处理器中；还包括电容组采集传感器，对各组电容器的数据进行采集，并传输至微电脑处理器中，自动识别组合寻找最佳容量的电容组，然后传输给控制电容组切换装置执行投切；还包括对电力终端进行实时检测的电压采集传感器和温度采集传感器，实时检测电容器及电力设备的电压电流信息、温度信息，通过冗余判断自动替换有故障的电容器组；电力系统中设置有偶数m个电容组采集传感器，m≥6，在同一电力终端，如同一变压器内设置有两个电容组采集传感器，该同一电力终端内的两个电容组采集传感器为同一组；在所述的微电脑处理器包括一数据采集模块、一比较模块、一存储模块和一逻辑控制模块，所述数据采集模块将上述各电容组采集传感器内的电流信号进行采集并传输至所述比较模块；所述数据采集模块内包括一分组单元，其将上述相邻区域内设置的两个电容组采集传感器的电流进行分组整理，电容量检测信息分别形成m/2组二维电流矩阵；所述比较单元将上述m/2组二维电流矩阵中的每两组进行实际电容量判断，并将结果传输至所述逻辑控制模块，其按下述公式计算第一、二两组的实际电容量P21，P21=Σi4,i3(T(i4,i3)*I(i2+i4,i1+i3))Σi4,i3T(i4,i3)2*Σi4,i3I(i2+i4,i1+i3)2]]>式中，P21表示每两组电流的实际电容量，i1和i2分别表示第一组二维电流矩阵的电流值，i1表示第一电容组采集传感器的采样值，i2表示第二电容组采集传感器的采样值；i3和i4分别表示第二组二维电流矩阵的电流值，i3表示第三电容组采集传感器的采样值，i4表示第四电容组采集传感器的采样值；T表示均方差运算，I表示积分运算；所述存储模块内设置有一额定电容量阈值P0；所述逻辑控制模块将所述计算所得的两两实际电容量绝对值差值与额定电容量阈值P0进行比对，若所述实际电容量绝对值差值小于阈值，则断定其中两组电容组采集传感器的位置处的电容量有一定空间容量；将所有计算所得实际电容量分别与实际电容量阈值P0进行比对，则可断定确定的某一组电容组采集传感器中检测的电容量空间容量最大。...

【技术特征摘要】
1.一种电力终端功率因数智能组合控制系统，其特征在于，包括：进行控制的核心为微电脑处理器；总线无功功率因数采集传感器，其对总线的无功功率因数进行检测及计算，传输至微电脑处理器中；还包括电容组采集传感器，对各组电容器的数据进行采集，并传输至微电脑处理器中，自动识别组合寻找最佳容量的电容组，然后传输给控制电容组切换装置执行投切；还包括对电力终端进行实时检测的电压采集传感器和温度采集传感器，实时检测电容器及电力设备的电压电流信息、温度信息，通过冗余判断自动替换有故障的电容器组；电力系统中设置有偶数m个电容组采集传感器，m≥6，在同一电力终端，如同一变压器内设置有两个电容组采集传感器，该同一电力终端内的两个电容组采集传感器为同一组；在所述的微电脑处理器包括一数据采集模块、一比较模块、一存储模块和一逻辑控制模块，所述数据采集模块将上述各电容组采集传感器内的电流信号进行采集并传输至所述比较模块；所述数据采集模块内包括一分组单元，其将上述相邻区域内设置的两个电容组采集传感器的电流进行分组整理，电容量检测信息分别形成m/2组二维电流矩阵；所述比较单元将上述m/2组二维电流矩阵中的每两组进行实际电容量判断，并将结果传输至所述逻辑控制模块，其按下述公式计算第一、二两组的实际电容量P21，P21=Σi4,i3(T(i4,i3)*I(i2+i4,i1+i3))Σi4,i3T(i4,i3)2*Σi4,i3I(i2+i4,i1+i3)2]]>式中，P21表示每两组电流的实际电容量，i1和i2分别表示第一组二维电流矩阵的电流值，i1表示第一电容组采集传感器的采样值，i2表示第二电容组采集传感器的采样值；i3和i4分别表示第二组二维电流矩阵的电流值，i3表示第三电容组采集传感器的采样值，i4表示第四电容组采集传感器的采样值；T表示均方差运算，I表示积分运算；所述存储模块内设置有一额定电容量阈值P0；所述逻辑控制模块将所述计算所得的两两实际电容量绝对值差值与额定电容量阈值P0进行比对，若所述实际电容量绝对值差值小于阈值，则断定其中两组电容组采集传感器的位置处的电容量有一定空间容量；将所有计算所得实际电容量分别与实际电容量阈值P0进行比对，则可断定确定的某一组电容组采集传感器中检测的电容量空间容量最大。2.根据权利要求1所述的电力终端功率因数智能组合控制系统，其特征在于，所述的比较单元按照下述公式计算第一组二维电流矩阵和第三组二维电流矩阵的实际电容量P31，P31=Σi6,i5(T(i6,i5)*I(i2+i6,i1+i5))Σi6,i5T(i6,i5)2*Σi6,i5I(i2+i6,i1+i5)2]]>式中，P31表示每两组电流的实际电容量，i1和i2分别表示所述第一组二维电流矩阵的电流值，i1表示第一电容组采集传感器的采样值，i2表示第二电容组采集传感器的采样值；i5和i6分别表示所述第三组二维电流矩阵的电流值，i5表示第五电容组采集传感器的采样值，i6表示第六电容组采集传感器的采样值；T表示均方差运算，I表示积分运算。3.根据权利要求1所述的电力终端功率因数智能组合控制系统，其特征在于，所述的比较单元按照下述公式计算第二温度传感器对第一温度传感器采集数值的重合度P21，采用传感器采集的电流和电压信号进行判定；P21(u1,i1)=Σu2,i2(T(u2,i2)...

【专利技术属性】
技术研发人员：吕世全，
申请(专利权)人：吕世全，
类型：发明
国别省市：山东;37