具有物理定位功能的智能电容器制造技术

本实用新型专利技术公开了一种具有物理定位功能的智能电容器；包括N个智能电容器；N个智能电容器包括1个主智能电容器和N‑1个从智能电容器；N个智能电容器顺次通过RS‑485双绞线连接，相邻的智能电容器之间安装有常闭继电器开关；常闭继电器开关由位置位于该常闭继电器开关的前一个智能电容器控制。本实用新型专利技术相较于传统网络地址编码，更为直观，方便，能够快速地帮助操作员找到所选电容器的物理位置，本实用新型专利技术对于电容器组的维护与维修工作有着巨大的帮助。

【技术实现步骤摘要】
具有物理定位功能的智能电容器
本技术涉及无功补偿领域，具体涉及一种具有物理定位功能的智能电容器。
技术介绍
现代电力系统规模日益扩大，社会各界对电能的需求也越来越大，对供电质量的要求也越来越高。改善电网运行质量、提高电网功率因数、减少网络损耗是一项重要的工作。在电力负荷中，有相当一部分属于感性负荷，这些负荷投入运行除了消耗大量的有功之外，还要吸收大量的无功。在有功功率一定的情况下，无功功率的存在会降低功率因数，为了保持有功功率的供应则需要增大发、输电设备的容量；增加建设和运行费用。为了克服此难题，无功补偿技术被引入。所谓无功补偿，即在电网的节点处并联安装电容器等无功补偿设备，无功补偿设备能够很好的为感性负载就地提供无功功率，这样可以有效的减少线路中所需输送的无功功率，近而降低了电能在传输过程中的线损与提高了电网的功率因数。此外，无功补偿还可以用于调整电网电压，提高电网静动态稳定性。现今，无功补偿装置一般采用单个电容器中的控制单元作为主控中心，并由该主控单元控制其它运行中从智能电容器进行协同工作。这种主从智能电容器的控制方法简化了智能电容器补偿的操作难度，所有电容器的状态数据都将整合到主控中心中，用户可以在主控单元上完成对于各电容器的投切操作。该种控制方式下，对于电容器的组网方式与各智能电容器之间的通信有着较高的要求，主控单元需要实时地将电网中电压、电流参数、各电容器的容值与共分补参数进行汇总，根据分析结果向各分电容器发送投切指令。现有无功补偿装置多采用主从控制方式，即一个主电容器充当控制中心，协同其它从电容器一起工作。因此，主控单元与智能电容器之间需要利用通讯技术进行组网并交互状态数据。现有的无功补偿装置组网技术通常根据人为设定网络通讯地址对各智能电容器进行编码，申请号为201310563851.2的专利为一种基于CAN通信的电容器系统，该技术根据网络中电容器的CAN地址从小到大依次进行编码，将CAN地址最小的电容器作为主电容器，其它作为从电容器。虽然这种利用网络地址对电容器进行编码组网的方式简单方便、利于上位机操作，但却无法通过网络地址直观地反映出智能电容器的物理位置。当某个智能电容器发生故障出现问题时，工作人员很难通过通讯地址确定故障智能电容器的物理位置，从而无法及时进行手动投切或者对故障电容进行更换。
技术实现思路
针对现有技术中无功补偿电容器组网后，难以确定每个电容器具体的物理位置这一问题，本技术公开了一种简单、通信可靠且可以准确判定故障电容物理位置的具有物理定位功能的智能电容器系统及定位方法。本技术的技术方案如下：一种具有物理定位功能的智能电容器，包括N个智能电容器；N个智能电容器包括1个主智能电容器和N-1个从智能电容器；N个智能电容器顺次通过RS-485双绞线连接，相邻的智能电容器之间安装有常闭继电器开关；常闭继电器开关由位置位于该常闭继电器开关的前一个智能电容器控制。其进一步的技术方案为，智能电容器包括CPU和连接在CPU之上的测量单元、电容投切开关和主从选择开关；还包连接在CPU和RS-485双绞线之间的RS-485隔离收发器；测量单元包括电压互感器和电流互感器；电压互感器和电流互感器的输入端输入电网的三相电压与三相电流；电压互感器和电流互感器的输出端连接信号处理电路，信号处理电路的输出端连接A/D转换器，A/D转换器的输出端为测量单元的输出端，连接CPU；主从选择开关控制测量单元与CPU连接或者断开；RS-485隔离收发器接受从智能电容器的状态参数并将其上传至主智能电容器，或者接收主智能电容器的信号并将其向从智能电容器下发投切命令；电容投切开关控制智能电容器的投切。其进一步的技术方案为，所述CPU之上还连接有显示器和功能按键。其进一步的技术方案为，所述电容投切开关由可控硅和磁保持继电器并联而成。本技术的有益技术效果是：本技术针对现有智能电容器组网时，利用虚拟网络地址对各电容器模块进行编码，从而造成寻找电容器物理位置困难这一问题，提出一种利用继电器开关隔离的方式对电容器模块进行地址编码的组网方法，该方法相较于传统网络地址编码，更为直观，方便，能够快速地帮助操作员找到所选电容器的物理位置，这种组网方法对于电容器组的维护与维修工作有着巨大的帮助。本技术不同于传统的通讯地址组网技术，它将控制单元中各智能电容器的编号与智能电容器的实际物理位置进行一一关联，主控中心可以按照上位机中的电容器编号确定各电容器的次序位置。应用该种组网方式，当智能电容器发生故障时，操作人员可以迅速根据上位机中的编号找到电容器的物理位置，并排除设备故障。附图说明图1是本技术的结构图。图2是智能电容器的结构图。图3是智能电容器定位方法的流程图。具体实施方式图1是本技术的结构图。如图1所示，本技术包括N个智能电容器。N个智能电容器包括1个主智能电容器和N-1个从智能电容器；N个智能电容器顺次通过RS-485双绞线互相连接在一起，相邻的智能电容器之间安装有常闭继电器开关。常闭继电器开关由该开关前一个智能电容器控制。图2是智能电容器的结构图。如图2所示，智能电容器包括CPU205和连接在CPU205之上的测量单元、电容投切开关208和主从选择开关210。还包连接在CPU205和RS-485双绞线之间的RS-485隔离收发器209。测量单元包括电压互感器201和电流互感器202。电压互感器201和电流互感器202的输出端连接信号处理电路203，信号处理电路203的输出端连接A/D转换器204，A/D转换器204的输出端为测量单元的输出端，连接CPU205；电流互感器202与电压互感器201分别收集电网中三相电流与三相电压参数，将强电信号转化为电压小信号。信号处理电路203实际为运放电路，用于对于电流互感器202与电压互感器201所输送来的的电压小信号进行放大。A/D转换器204，具体可以采用的12位A/D转换器204，将电压小信号转化为数字信号。在本实施例中，具体芯片型号为TLC2543，该型号芯片具有精度高、速度快、体积小、使用灵活等优点。CPU205上还连接有显示器206与功能按键207，工作人员可以通过功能按键207操作进行参数设置，并使用显示器206进行实时数据的查看。在本实施例中，CPU205的芯片型号为STM32F103CDE。还包括RS-485隔离收发器209，RS-485隔离收发器209接受从智能电容器的状态参数上传至主智能电容器，并且可以接收主智能电容器的信号向从智能电容器下发投切命令。在本实施例中，RS-485隔离收发器209所采用的具体芯片型号为ADM2483。电流互感器202与电压互感器201分别将电网中的三相电压值、三相电流值转化为电压小信号，经过信号处理电路203与与A/D转换器204，得到三相电压、电流值，根据参数值计算有功功率、无功功率和功率因数，并结合RS-485隔离收发器209从各下级电容器所汇总的状态参数，通过RS-485隔离收发器209对各从智能电容器下发投切命令。状态参数包括电容的容值、共补电容和分补电容的情况。还包括主从选择开关210，用于主智能电容器模式与从智能电容器模式的切换。主从选择开关210处于“on”状态时，该智能电容器工本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种具有物理定位功能的智能电容器，其特征在于：包括N个智能电容器；N个智能电容器包括1个主智能电容器和N‑1个从智能电容器；N个智能电容器顺次通过RS‑485双绞线连接，相邻的智能电容器之间安装有常闭继电器开关；常闭继电器开关由位置位于该常闭继电器开关的前一个智能电容器控制。

【技术特征摘要】
1.一种具有物理定位功能的智能电容器，其特征在于：包括N个智能电容器；N个智能电容器包括1个主智能电容器和N-1个从智能电容器；N个智能电容器顺次通过RS-485双绞线连接，相邻的智能电容器之间安装有常闭继电器开关；常闭继电器开关由位置位于该常闭继电器开关的前一个智能电容器控制。2.如权利要求1所述的具有物理定位功能的智能电容器，其特征在于，智能电容器包括CPU和连接在CPU之上的测量单元、电容投切开关和主从选择开关；还包连接在CPU和RS-485双绞线之间的RS-485隔离收发器；测量单元包括电压互感器和电流互感器；电压互感器和电流互感器的输入端输入电网的三相电压与三...

【专利技术属性】
技术研发人员：侯正昌，陆秋俊，
申请(专利权)人：无锡职业技术学院，
类型：新型
国别省市：江苏,32