專利名稱：用于無功功率云補(bǔ)償系統(tǒng)的智能無功路由器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及用于電網(wǎng)無功功率補(bǔ)償?shù)碾姎獠考绕涫且环N用于無功功率云補(bǔ)償系統(tǒng)的智能無功路由器。
背景技術(shù)：
在電力電網(wǎng)中，對無功功率的補(bǔ)償，目前主要是在電網(wǎng)的輸配電環(huán)節(jié)采用電容投切、或者采用變流器調(diào)節(jié)兩種方式進(jìn)行補(bǔ)償。這種補(bǔ)償系統(tǒng)存在的主要缺陷一、采用電容投切補(bǔ)償，投切設(shè)備固定，補(bǔ)償不精確，由于電網(wǎng)無功功率的波動，要么過補(bǔ)、要么欠補(bǔ)，常常使節(jié)能效果打折扣；二、采用變流器補(bǔ)償，可以實(shí)現(xiàn)對無功功率的連續(xù)補(bǔ)償，但投入成本很聞。如何實(shí)現(xiàn)對電網(wǎng)中各個部位的無功功率進(jìn)行實(shí)時、精確的補(bǔ)償(即無功功率云補(bǔ)償)，已成為亟待解決的課題。為了實(shí)現(xiàn)無功功率云補(bǔ)償，計(jì)算機(jī)無功補(bǔ)償系統(tǒng)需要采集和處理電網(wǎng)中各個部位(電網(wǎng)的每一級電力變壓器低壓端和/或用戶端處)的無功功率數(shù)據(jù)信息及相應(yīng)處的電網(wǎng)無功補(bǔ)償裝置的狀態(tài)(是否處于運(yùn)行狀態(tài)，容量，目前補(bǔ)償容量是多少，還剩余多少補(bǔ)償容量)，通過計(jì)算，控制電網(wǎng)中各電網(wǎng)無功補(bǔ)償裝置是否投切及投切補(bǔ)償多少。由于電網(wǎng)中無功功率的數(shù)據(jù)信息量及相應(yīng)處的電網(wǎng)無功補(bǔ)償裝置的狀態(tài)信息量巨大，直接制約了計(jì)算機(jī)無功補(bǔ)償系統(tǒng)對相關(guān)數(shù)據(jù)的采集、控制數(shù)據(jù)的傳遞、及運(yùn)算速度的提高，增加了硬件投入成本。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的在于提供一種用于無功功率云補(bǔ)償系統(tǒng)的智能無功路由器，能夠迅速傳輸電網(wǎng)中每一級電力變壓器低壓端和/或用戶端的無功功率數(shù)據(jù)信息和相應(yīng)處的電網(wǎng)無功補(bǔ)償裝置的狀態(tài)信息、及控制信息，解決制約無功功率云補(bǔ)償數(shù)據(jù)傳輸?shù)碾y題，降低成本，提高運(yùn)算速度，從而更進(jìn)一步優(yōu)化電網(wǎng)無功功率的補(bǔ)償效果。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型可采取下述技術(shù)方案本實(shí)用新型一種用于無功功率云補(bǔ)償系統(tǒng)的智能無功路由器，所述智能無功路由器包括控制芯片二，以及分別與該控制芯片二電連接的路由遠(yuǎn)程通信模塊、信息暫存器、網(wǎng)線接口模塊、連接按鍵和指示燈，所述網(wǎng)線接口模塊，用于與設(shè)置于電力管理部門的控制平臺通信；所述路由遠(yuǎn)程通信模塊，用于與設(shè)置于電網(wǎng)中每一級電力變壓器低壓端和/或用戶端的各無功補(bǔ)償終端的遠(yuǎn)程通信模塊通信；所述信息暫存器，用于存儲無功補(bǔ)償終端的工作狀態(tài)及無功信息特征要素，所述無功信息特征要素包括無功補(bǔ)償終端地址、周期數(shù)和無功功率；所述連接按鍵，用于設(shè)置參數(shù)和重啟無功路由器；所述指示燈，用于指示無功路由器的運(yùn)行狀態(tài)、電源狀態(tài)及數(shù)據(jù)傳遞狀態(tài)；在所述信息暫存器和控制芯片二之間并聯(lián)設(shè)有特征辨識模塊和信息識別模塊，所述特征辨識模塊存儲無功信息特征要素，控制芯片發(fā)出寫指令時，先由特征辨別模塊將所寫無功信息的特征要素和信息暫存器內(nèi)的無功信息特征要素進(jìn)行比對，只更新不同的無功信息特征要素，并進(jìn)行登記，信息識別模塊將信息暫存器中的無功信息特征提取出來，同控制芯片二已經(jīng)發(fā)送到控制平臺的信息進(jìn)行比對，只將更新的無功信息特征要素發(fā)送給控制芯片二，更新要素，所述無功信息特征要素包括無功補(bǔ)償終端地址、周期數(shù)和無功功率。與現(xiàn)有技術(shù)相比本實(shí)用新型的有益效果是由于采用上述技術(shù)方案，引入了無功智能路由器，所述無功智能路由器利用控制芯片二的控制，通過路由遠(yuǎn)程通信模塊與設(shè)置于電網(wǎng)中每一級電力變壓器低壓端和/或用戶端的各無功補(bǔ)償終端的遠(yuǎn)程通信模塊通信、通過網(wǎng)線接口模塊與設(shè)置于電力管理部門的控制平臺通信，由于在所述智能無功路由器的信息暫存器和控制芯片二之間并聯(lián)設(shè)有特征辨識模塊和信息識別模塊，特征辨識模塊存儲無功信息特征要素，控制芯片發(fā)出寫指令時，先由特征辨別模塊將所寫無功信息的特征要 素和信息暫存器內(nèi)的無功信息特征要素進(jìn)行比對，只更新不同的無功信息特征要素，并進(jìn)行登記，信息識別模塊將信息暫存器中的無功信息特征提取出來，同控制芯片二已經(jīng)發(fā)送到控制平臺的信息進(jìn)行比對，只將更新的無功信息特征要素發(fā)送給控制芯片二，更新要素，所述無功信息特征要素包括無功補(bǔ)償終端地址、周期數(shù)和無功功率，這樣的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，解決了因存儲信息量巨大而直接制約無功功率云補(bǔ)償效用的難題，降低了成本，提高了運(yùn)算速度，從而更進(jìn)一步優(yōu)化了電網(wǎng)無功功率的補(bǔ)償效果。

圖I是本實(shí)用新型無功路由器的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是無功補(bǔ)償終端的布置及通信結(jié)構(gòu)示意圖；圖3是無功補(bǔ)償終端在電網(wǎng)中的連接結(jié)構(gòu)示意圖；圖4是無功補(bǔ)償終端的結(jié)構(gòu)示意圖；圖5是控制平臺的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
如圖I至5所示，本實(shí)用新型一種用于無功功率云補(bǔ)償系統(tǒng)的智能無功路由器，所述智能無功路由器3包括控制芯片二 301，以及分別與該控制芯片二 301電連接的路由遠(yuǎn)程通信模塊302、信息暫存器303、網(wǎng)線接口模塊304、連接按鍵305和指示燈306，所述網(wǎng)線接口模塊304，用于與設(shè)置于電力管理部門的控制平臺(即控制系統(tǒng))4通信；所述路由遠(yuǎn)程通信模塊302，用于與設(shè)置于電網(wǎng)中每一級電力變壓器低壓端和/或用戶端的各無功補(bǔ)償終端2的遠(yuǎn)程通信模塊204通信；所述信息暫存器303，用于存儲無功補(bǔ)償終端2的工作狀態(tài)及無功信息特征要素，所述無功信息特征要素包括無功補(bǔ)償終端地址、周期數(shù)和無功功率；所述連接按鍵305，用于設(shè)置參數(shù)和重啟無功路由器3 ;所述指示燈306，用于指示無功路由器3的運(yùn)行狀態(tài)、電源狀態(tài)及數(shù)據(jù)傳遞狀態(tài)；在所述信息暫存器303和控制芯片二 301之間并聯(lián)設(shè)有特征辨識模塊307和信息識別模塊308，所述特征辨識模塊307存儲無功信息特征要素，控制芯片發(fā)出寫指令時，先由特征辨別模塊307將所寫無功信息的特征要素和信息暫存器303內(nèi)的無功信息特征要素進(jìn)行比對，只更新不同的無功信息特征要素，并進(jìn)行登記，信息識別模塊307將信息暫存器303中的無功信息特征提取出來，同控制芯片二301已經(jīng)發(fā)送到控制平臺4的信息進(jìn)行比對，只將更新的無功信息特征要素發(fā)送給控制芯片二 301，更新要素，所述無功信息特征要素包括無功補(bǔ)償終端地址、周期數(shù)和無功功率。本實(shí)用新型提及的無功功率云補(bǔ)償系統(tǒng)，包括無功補(bǔ)償裝置1，及上述的無功補(bǔ)償終端2、控制平臺4、和無功智能路由器3 ；所述無功補(bǔ)償終端2包括控制芯片一 201、串口通信模塊202、存儲模塊203、遠(yuǎn)程通信模塊204、顯示模塊205和按鍵206，所述按鍵206用于重啟和設(shè)置無功補(bǔ)償終端2，所述顯示模塊205用于顯示無功補(bǔ)償終端2的運(yùn)行狀態(tài)和報錯信息，所述存儲模塊203用于存儲無功補(bǔ)償終端2的錯誤信息，以使控制平臺4或人工對無功補(bǔ)償終端2進(jìn)行調(diào)修；這就使得本發(fā)明所述的無功補(bǔ)償終端能夠?qū)﹄娋W(wǎng)中現(xiàn)有的無功補(bǔ)償裝置信息進(jìn)行采集，向控制平臺(控制系統(tǒng))傳輸電網(wǎng)中無功補(bǔ)償裝置的運(yùn)行狀態(tài)數(shù)據(jù)及相應(yīng)處的電網(wǎng)無功功率數(shù)據(jù)，并實(shí)時向相應(yīng)的無功補(bǔ)償裝置傳輸控制平臺的指令數(shù)據(jù)，控制無功補(bǔ)償裝置的投切，從而實(shí)現(xiàn)了對電網(wǎng)中各個部位的無功功率進(jìn)行實(shí)時、精確的補(bǔ)償。相對于以前無功補(bǔ)償裝置，本發(fā)明無功補(bǔ)償終端與無功補(bǔ)償裝置的有機(jī)結(jié)合，使得無功補(bǔ)償裝置通過無功補(bǔ)償終端實(shí)現(xiàn)了和控制中心平臺間的相互通信，使得無功補(bǔ)償裝置從電網(wǎng)節(jié)點(diǎn)中的一臺補(bǔ)償設(shè)備變成 了一種可以根據(jù)需要和控制平臺進(jìn)行通信，將運(yùn)行異常等情況及時發(fā)送到控制平臺，并受到控制平臺控制。相對于以前無功補(bǔ)償裝置，更為重要的是，本發(fā)明無功補(bǔ)償終端具備相互間通信的功能，這就使得補(bǔ)償設(shè)備間可以根據(jù)需要進(jìn)行靈活的組網(wǎng)，構(gòu)成子網(wǎng)的無功補(bǔ)償終端的數(shù)量可以從2到η臺，η的數(shù)字(最終的臺數(shù))取決于所采用的通信協(xié)議；無功補(bǔ)償終端的靈活通信和組網(wǎng)的特點(diǎn)，使得無功補(bǔ)償終端具有了多種工作模式，除了就地補(bǔ)償，還具有——異常處理模式一旦出現(xiàn)異常，電網(wǎng)中的無功補(bǔ)償裝置，將錯誤信息通過串口發(fā)送到無功補(bǔ)償終端，無功補(bǔ)償終端再將此信息轉(zhuǎn)發(fā)給控制平臺和周圍的無功補(bǔ)償終端，再在控制中心的控制下，通過無功補(bǔ)償終端發(fā)來的信息，恢復(fù)運(yùn)行；協(xié)同工作模式無功補(bǔ)償終端，通過遠(yuǎn)程通信模塊，進(jìn)行相互間的通信，協(xié)同完成對于電網(wǎng)某一局部的補(bǔ)償，實(shí)現(xiàn)精細(xì)化補(bǔ)償，相較于現(xiàn)有技術(shù)，補(bǔ)償更精細(xì)，補(bǔ)償更優(yōu)化，更有利于充分發(fā)揮電網(wǎng)中現(xiàn)有無功補(bǔ)償裝置的性能；所述無功路由器3不同于Internet網(wǎng)絡(luò)路由器，其目的不是實(shí)現(xiàn)信息在不同子網(wǎng)間的轉(zhuǎn)發(fā)，而是實(shí)現(xiàn)將無功補(bǔ)償終端2的信息狀態(tài)轉(zhuǎn)發(fā)給控制平臺4，將控制平臺4的指令轉(zhuǎn)發(fā)給無功補(bǔ)償終端2。作為優(yōu)選，控制芯片二 301由單片機(jī)或ASIC芯片、或FPGA構(gòu)成；所述控制平臺4包括顯示裝置401、上位機(jī)和下位機(jī)，所述上位機(jī)包括圖形生成模塊402、數(shù)據(jù)顯示模塊403、異常信息處理模塊404，所述下位機(jī)包括控制芯片三405、平臺通信模塊406和鍵盤407，所述圖形生成模塊402用于生成柱狀圖信息，所述數(shù)據(jù)顯示模塊403用于LED顯示區(qū)域的顯示，所述異常信息處理模塊404用于對異常數(shù)據(jù)信息的處理和顯示，所述下位機(jī)的控制芯片三405向上位機(jī)傳遞數(shù)據(jù)無功功率數(shù)據(jù)及異常數(shù)據(jù)信息；電網(wǎng)中各級電力變壓器低壓端和電氣容量較大的用戶端均設(shè)有無功補(bǔ)償裝置1，各所述無功補(bǔ)償裝置I均配有所述的無功補(bǔ)償終端2，各無功補(bǔ)償終端2與相應(yīng)的無功補(bǔ)償裝置I的控制模塊101通過串口通信、且各無功補(bǔ)償終端2之間通過設(shè)置在其內(nèi)的遠(yuǎn)程通信模塊204相互通信，無功路由器3通過其網(wǎng)線接口模塊304與設(shè)置于電力管理部門的控制平臺4通信、且通過其路由遠(yuǎn)程通信模塊302與各所述無功補(bǔ)償終端2的遠(yuǎn)程通信模塊204通信；各無功補(bǔ)償裝置I采集其自身的運(yùn)行狀態(tài)數(shù)據(jù)及相應(yīng)處的電網(wǎng)無功功率數(shù)據(jù)，依次通過相應(yīng)的無功補(bǔ)償終端2、所述無功路由器3傳遞給控制平臺4，各所述無功補(bǔ)償終端2根據(jù)由無功路由器3傳遞來的控制平臺4的指令，實(shí)時控制相應(yīng)的無功補(bǔ)償裝置I的投切，以實(shí)現(xiàn)對電網(wǎng)的無功功率的補(bǔ)償。作為優(yōu)選，所述控制平臺4根據(jù)各無功補(bǔ)償裝置I處的無功功率數(shù)據(jù)及各無功補(bǔ)償裝置的運(yùn)行狀態(tài)數(shù)據(jù)，對各無功補(bǔ)償裝置I的投切進(jìn)行排 序，優(yōu)先投切大容量電氣設(shè)備附近的無功補(bǔ)償裝置1，直至電網(wǎng)的功率因數(shù)最大。
權(quán)利要求1.一種用于無功功率云補(bǔ)償系統(tǒng)的智能無功路由器，其特征在于所述智能無功路由器(3)包括控制芯片ニ(301)，以及分別與該控制芯片ニ(301)電連接的路由遠(yuǎn)程通信模塊(302)、信息暫存器(303)、網(wǎng)線接ロ模塊(304)、連接按鍵(305)和指示燈(306)，所述網(wǎng)線接ロ模塊(304)，用于與設(shè)置于電カ管理部門的控制平臺(4)通信；所述路由遠(yuǎn)程通信模塊(302)，用于與設(shè)置于電網(wǎng)中每ー級電カ變壓器低壓端和/或用戶端的各無功補(bǔ)償終端(2)的遠(yuǎn)程通信模塊(204)通信；所述信息暫存器(303)，用于存儲無功補(bǔ)償終端(2)的工作狀態(tài)及無功信息特征要素，所述無功信息特征要素包括無功補(bǔ)償終端地址、周期數(shù)和無功功率；所述連接按鍵(305 )，用于設(shè)置參數(shù)和重啟無功路由器(3 );所述指示燈(306)，用于指示無功路由器(3)的運(yùn)行狀態(tài)、電源狀態(tài)及數(shù)據(jù)傳遞狀態(tài)；在所述信息暫存器(303)和控制芯片ニ(301)之間并聯(lián)設(shè)有特征辨識模塊(307)和信息識別模塊(308)，所述特征辨識模塊(307)存儲無功信息特征要素，控制芯片發(fā)出寫指令時，先由特征辨別模塊(307)將所寫無功信息的特征要素和信息暫存器(303)內(nèi)的無功信息特征要素進(jìn)行比對，只更新不同的無功信息特征要素，并進(jìn)行登記，信息識別模塊(307)將信息暫存器(303)中的無功信息特征提取出來，同控制芯片ニ(301)已經(jīng)發(fā)送到控制平臺(4)的信息進(jìn)行比對，只將更新的無功信息特征要素發(fā)送給控制芯片ニ(301)，更新要素，所述無功信息特征要素包括無功補(bǔ)償終端地址、周期數(shù)和無功功率。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種用于無功功率云補(bǔ)償系統(tǒng)的智能無功路由器，所述智能無功路由器包括控制芯片二，路由遠(yuǎn)程通信模塊，信息暫存器，網(wǎng)線接口模塊，連接按鍵和指示燈，在信息暫存器和控制芯片二之間并聯(lián)設(shè)有特征辨識模塊和信息識別模塊，所述特征辨識模塊存儲無功信息特征要素，只更新不同的無功信息特征要素，并進(jìn)行登記，同控制芯片二已經(jīng)發(fā)送到控制平臺的信息進(jìn)行比對，只將更新的無功信息特征要素發(fā)送給控制芯片二，更新要素。本實(shí)用新型能夠解決制約無功功率云補(bǔ)償數(shù)據(jù)傳輸?shù)碾y題，降低成本，提高運(yùn)算速度，優(yōu)化電網(wǎng)無功功率的補(bǔ)償效果。
文檔編號H02J3/18GK202617159SQ201220061930
公開日2012年12月19日 申請日期2012年2月24日 優(yōu)先權(quán)日2012年2月24日
發(fā)明者余厲陽 申請人:杭州再靈電子科技有限公司