一种基于物联网的区域小水电站有功无功控制系统技术方案

本发明专利技术公开了一种基于物联网的区域小水电站有功无功控制系统，它包括基于物联网芯片无线通信模块的小水电有功无功控制装置，与物联网移动专网基站无线连接；物联网移动专网基站与区域小水电站有功无功控制系统主站连接；所述区域小水电站有功无功控制系统主站包括采集交换机，物联网移动专网基站通过公网安全防护设备后与采集交换机连接；采集交换机分别与采集服务器、计算服务器、应用服务器、数据库服务器和管理服务器连接；解决了现有技术小水电有功无功控制装置采用4G或GPRS无线公网网络传输数据的通信方式，存在移动型实体SIM卡被盗、监管效率低、产品体积大、无线公网网络传输数据的通信可靠性、稳定性较差等问题。

【技术实现步骤摘要】
一种基于物联网的区域小水电站有功无功控制系统
本专利技术属于主动配电网自动控制
，尤其涉及一种基于物联网的区域小水电站有功无功控制系统。
技术介绍
小水电作为一种清洁无污染、可再生且具有良好生态与社会效益的绿色能源，其重要性日益突出。小水电的发展可以带动当地的经济社会发展，缓解配电网用电不足现象，改善生产生活条件，同时还能促进节能减排，促进绿色电网的建设。我国小水电发展已达到相当规模，特别在国家提出节能减排、绿色科学发展的要求后，小水电得到了更为迅速的发展。可是，大量小水电的接入电网使得电网中线路的潮流不再是原来单方向的流动，对整个区域电网系统的结构和运行也产生很大的影响。随着小水电的接入，配电网中电网有功、无功分布随着各季节降雨量不同、小水电发电量不同而波动，这将影响用户侧的电能质量，也给主网电压、频率调节带来巨大挑战。小水电配电网的电压问题主要体现为：在枯水期且负荷较高时，配电网中的小水电发电量不能完全提供给当地负荷，因此主网需要向配电网输送一部分电力，电能从主网向配电网传输并消耗，配电网沿线电压逐渐降低，这可能使线路末端电压过低；丰水期且用电负荷较低时，小水电发电量较高，将有一部分电能从小水电输送到主网，在富含小水电的配电网中，有可能会使配电网沿线的电压升高，甚至引起末端电压越限。同时，小水电机组出力的不可预测性、不可控性导致的电网有功功率波动，从而引起电网频率的大幅波动问题。因此，对区域内的小水电进行有功无功的协调控制是解决区域内小水电有功、无功问题凸显的有力手段。影响对区域内的小水电进行有功无功的协调控制实现的主要因素就是由于多数分布式水电位于偏僻的山区，主流的电力通信手段难以覆盖，严重影响信息采集及控制指令下发，目前除了部分小水电站可以通过调度数据网与调度端实现通信功能，大多仍4G或GPRS无线公网网络传输数据的通信方式，存在移动型实体SIM卡被盗、监管效率低、产品体积大、无线公网网络传输数据的通信可靠性、稳定性较差等问题。而且由于小水电站大多布置于电网薄弱区域或者偏远地区，运行环境条件差，无法采用4G或GPRS无线公网网络传输数据的通信方式，同时，对于区域内的小水电站及小水电有功无功控制装置缺少统一的管理、数据支撑、分析平台，存在电网无法监测到其运行状态及负荷等信息，也无法对小水电进行有功无功快速协调控制等问题。
技术实现思路
：本专利技术要解决的技术问题是：提供一种基于物联网的区域小水电站有功无功控制系统，以解决现有技术小水电有功无功控制装置采用4G或GPRS无线公网网络传输数据的通信方式，存在移动型实体SIM卡被盗、监管效率低、产品体积大、无线公网网络传输数据的通信可靠性、稳定性较差等问题；和对于区域内的小水电站及小水电有功无功控制装置缺少统一的管理、数据支撑、分析平台，存在电网无法监测到其运行状态及负荷等信息，也无法对小水电进行有功无功快速协调控制等问题。本专利技术的技术方案：一种基于物联网的区域小水电站有功无功控制系统，它包括基于物联网芯片无线通信模块的小水电有功无功控制装置，基于物联网芯片无线通信模块的小水电有功无功控制装置与物联网移动专网基站无线连接；物联网移动专网基站与区域小水电站有功无功控制系统主站连接；所述区域小水电站有功无功控制系统主站包括采集交换机，物联网移动专网基站通过公网安全防护设备后与采集交换机连接；采集交换机分别与采集服务器、计算服务器、应用服务器、数据库服务器和管理服务器连接。所述基于物联网芯片无线通信模块的小水电有功无功控制装置，它包括：小水电有功无功控制装置，开关量开入模块、开关量开出模块和模拟量输入模块分别与小水电有功无功控制装置导线连接；小水电有功无功控制装置与基于内置e-SIM卡物联网芯片无线通信模块的通信单元导线连接。所述基于内置e-SIM卡物联网芯片无线通信模块的通信单元包括通信装置核心微控制器，通信装置核心微控制器分别与用户操作面板、存储单元和数据采集模块导线连接；通信装置核心微控制器与内置e-SIM卡物联网芯片的无线通信模块导线连接。通信装置核心微控制器与GPS无线模块导线连接。它还包括主供电电源模块和备用电源模块，所述主供电电源模块和备用电源模块分别与通信装置电源检测和切换模块导线连接；通信装置电源检测和切换模块与通信装置核心微控制器导线连接。数据采集模块与外部通信接口模块导线连接。GPS无线模块配置有硬件对时接口。内置e-SIM卡物联网芯片的无线通信模块与智能低压综合配电箱管理系统主站无线连接。本专利技术有益效果：本专利技术由基于物联网芯片无线通信模块的小水电有功无功控制装置、物联网移动专网基站、区域小水电有功无功控制系统主站构成。通过基于物联网芯片无线通信模块的小水电有功无功控制装置，利用基于内置e-SIM卡物联网芯片无线通信模块的稳定性强、抗干扰性强、体积小、能耗低、定位精准、可实时监测、e-SIM卡物联网芯片内嵌式一体化设计等优势特点，能够与物联网移动网络基站通过物联网移动专网无线通信，利用物联网专网实现小水电有功无功控制装置实时数据的采集和监测，同时可以实现小水电有功无功控制系统主站对小水电有功无功控制装置、小水电机组下发的有功、无功控制指令，以解决采用4G或GPRS无线公网网络传输数据的通信方式，存在无线公网网络传输数据的通信可靠性、稳定性较差等问题。而且在小水电站上网的一些电网薄弱区域，通过一种基于物联网芯片无线通信模块的小水电有功无功控制装置的物联网芯片无线通信模块，组建专用于小水电有功无功控制装置的灵活性强、高稳定性、高可靠性的物联网专用通信网，确保能够利用物联网专网实现小水电站实时数据的采集、监测及有功无功自动控制，解决了区域内的小水电站及小水电有功无功控制装置缺少统一的管理、数据支撑、分析平台，存在电网无法监测到其运行状态及负荷等信息，也无法对小水电进行有功无功快速协调控制等问题；解决了现有技术小水电有功无功控制装置采用4G或GPRS无线公网网络传输数据的通信方式，存在移动型实体SIM卡被盗、监管效率低、产品体积大、无线公网网络传输数据的通信可靠性、稳定性较差等问题；和对于区域内的小水电站及小水电有功无功控制装置缺少统一的管理、数据支撑、分析平台，存在电网无法监测到其运行状态及负荷等信息，也无法对小水电进行有功无功快速协调控制等问题。说明书附图：图1为本专利技术结构示意图；图2为小水电站有功无功控制装置结构示意图；图3为本专利技术基于内置e-SIM卡物联网芯片无线通信模块的通信单元结构示意图。具体实施方式：本专利技术由基于物联网芯片无线通信模块的小水电有功无功控制装置、物联网移动专网基站、区域小水电站有功无功控制系统主站组成。区域小水电有功无功控制系统主站由公网安全防护设备、采集交换机、采集服务器、计算服务器、应用服务器、数据库服务器、管理服务器构成。基于物联网芯片无线通信模块的小水电有功无功控制装置按照其所属区域连接的物联网移动专网基站划分，物联网移动专网基站有N个，其中第1个物联网移动专网基站1包含有小水电站有功无功控制装置1~小水电站有功无功控制装置i共i个小水电站有功无功控制装置，第N个物联网移动专网基站N包含有小水电站有功无功控制装置1~小水电站有功无功控制装置j共j个小水电站有功无功控制装置。基于物联网芯片无线通信模块本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于物联网的区域小水电站有功无功控制系统，它包括基于物联网芯片无线通信模块的小水电有功无功控制装置，其特征在于：基于物联网芯片无线通信模块的小水电有功无功控制装置与物联网移动专网基站无线连接；物联网移动专网基站与区域小水电站有功无功控制系统主站连接；所述区域小水电站有功无功控制系统主站包括采集交换机，物联网移动专网基站通过公网安全防护设备后与采集交换机连接；采集交换机分别与采集服务器、计算服务器、应用服务器、数据库服务器和管理服务器连接。

【技术特征摘要】
1.一种基于物联网的区域小水电站有功无功控制系统，它包括基于物联网芯片无线通信模块的小水电有功无功控制装置，其特征在于：基于物联网芯片无线通信模块的小水电有功无功控制装置与物联网移动专网基站无线连接；物联网移动专网基站与区域小水电站有功无功控制系统主站连接；所述区域小水电站有功无功控制系统主站包括采集交换机，物联网移动专网基站通过公网安全防护设备后与采集交换机连接；采集交换机分别与采集服务器、计算服务器、应用服务器、数据库服务器和管理服务器连接。2.根据权利要求1所述的一种基于物联网的区域小水电站有功无功控制系统，其特征在于：所述基于物联网芯片无线通信模块的小水电有功无功控制装置，它包括：小水电有功无功控制装置，开关量开入模块、开关量开出模块和模拟量输入模块分别与小水电有功无功控制装置导线连接；小水电有功无功控制装置与基于内置e-SIM卡物联网芯片无线通信模块的通信单元导线连接。3.根据权利要求2所述的一种基于物联网的区域小水电站有功无功控制系统，其特征在于：所述基于内置e-SIM卡物联网芯片无线通信模块的通信单元包括通信装置...

【专利技术属性】
技术研发人员：文贤馗，范强，林呈辉，李博文，吕黔苏，徐长宝，桂军国，
申请(专利权)人：贵州电网有限责任公司，
类型：发明
国别省市：贵州,52