本發(fā)明涉及臺(tái)區(qū)的電能質(zhì)量檢測(cè)技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種適用于多個(gè)變壓器組成的變壓器網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的多功能遠(yuǎn)程相位檢測(cè)系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

我國(guó)目前有的相位檢測(cè)設(shè)備主要分有線相位檢測(cè)儀、無(wú)線相位檢測(cè)儀等，這些產(chǎn)品主要提示是否同相位，但是無(wú)法提示具體的相位；市面上還有臺(tái)區(qū)識(shí)別儀，它的功能比較強(qiáng)大，能夠根據(jù)主機(jī)、分機(jī)通過(guò)載波、電流等物理量來(lái)判斷臺(tái)區(qū)名稱、相位等數(shù)據(jù)，但是其只能測(cè)試單個(gè)臺(tái)區(qū)的相位，而且無(wú)法確定臺(tái)區(qū)的變壓器位置，同時(shí)其數(shù)據(jù)無(wú)法存儲(chǔ)，為后續(xù)的數(shù)據(jù)管理增加了難度。

另一方面，在臺(tái)區(qū)管理上也是存在很多的問(wèn)題，目前我國(guó)每個(gè)電力局都需要管理多個(gè)臺(tái)區(qū)，但是每個(gè)臺(tái)區(qū)位置狀態(tài)的數(shù)據(jù)無(wú)法實(shí)時(shí)的更新，導(dǎo)致管理上存在很大的弊端。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明所需要解決的技術(shù)問(wèn)題是針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中存在的上述問(wèn)題，提供了一種多功能遠(yuǎn)程相位檢測(cè)系統(tǒng)。

為解決上述問(wèn)題，本發(fā)明的技術(shù)方案是：

一種相位檢測(cè)系統(tǒng)，包括多臺(tái)變壓器級(jí)聯(lián)的變壓器網(wǎng)、若干無(wú)功模塊、檢控模塊、監(jiān)控模塊、數(shù)據(jù)后臺(tái)以及負(fù)載，每臺(tái)變壓器均并聯(lián)有一個(gè)無(wú)功模塊，所述檢控模塊分別連接變壓器網(wǎng)、數(shù)據(jù)后臺(tái)以及負(fù)載，所述數(shù)據(jù)后臺(tái)連接無(wú)功模塊和監(jiān)測(cè)模塊；所述無(wú)功模塊用于其對(duì)應(yīng)變壓器的補(bǔ)償無(wú)功以及相位檢測(cè)，所述檢控模塊設(shè)于負(fù)載端，用于電流、電壓、相位檢測(cè)及相位的顯示，并發(fā)送控制命令給無(wú)功模塊進(jìn)行無(wú)功補(bǔ)償，所述數(shù)據(jù)后臺(tái)用于數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)，所述監(jiān)測(cè)模塊用于查看數(shù)據(jù)。

優(yōu)選的，所述無(wú)功模塊包括電容柜以及設(shè)于電容柜內(nèi)的無(wú)功補(bǔ)償電容器、控制模塊、復(fù)合開關(guān)，所述無(wú)功補(bǔ)償電容器連接復(fù)合開關(guān)，所述復(fù)合開關(guān)控制無(wú)功補(bǔ)償電容器是否接入，其受到控制模塊控制。

優(yōu)選的，所述控制模塊包括第一通訊模塊、第一gps模塊、第一采樣模塊、無(wú)功控制模塊，第一通訊模塊用于接收檢控模塊的命令來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)無(wú)功補(bǔ)償電容器接入與否的控制，同時(shí)發(fā)送當(dāng)前無(wú)功補(bǔ)償電容器狀態(tài)、采樣數(shù)據(jù)信息到數(shù)據(jù)后臺(tái)，第一gps模塊用于定位并將位置信息上傳到數(shù)據(jù)后臺(tái)，第一采樣模塊用于采樣數(shù)據(jù)信息并且回傳到數(shù)據(jù)后臺(tái)上，無(wú)功控制模塊根據(jù)采樣模塊的采樣數(shù)據(jù)信息控制無(wú)功補(bǔ)償電容器進(jìn)行無(wú)功補(bǔ)償。

優(yōu)選的，所述的檢控模塊包括第二通訊模塊、第二gps模塊、第二采樣模塊以及處理模塊，所述第二通訊模塊用于檢控模塊與監(jiān)測(cè)模塊、無(wú)功模塊、數(shù)據(jù)后臺(tái)進(jìn)行信息交互，第二gps模塊用于定位當(dāng)前檢測(cè)點(diǎn)的位置，第二采樣模塊用于采樣當(dāng)前電壓電流情況，處理模塊能夠根據(jù)采樣信息來(lái)確定當(dāng)前的相位。

優(yōu)選的，所述無(wú)功控制模塊和檢控模塊均包括過(guò)零檢測(cè)電路，所述過(guò)零檢測(cè)電路包括分壓電阻r1、r2、光耦u1、u2，所述分壓電阻r1、r2分別串接在相電壓輸入端，分壓電阻r1、r2的輸出端分別連接光耦u1、u2。

本發(fā)明的有益效果是：根據(jù)檢控模塊檢測(cè)的相位與無(wú)功模塊檢測(cè)相位的一致情況可以判斷出檢控模塊檢測(cè)的相位是否正確，通過(guò)對(duì)比變壓器的相位和負(fù)載輸入端的相位，確定每相相位的對(duì)應(yīng)關(guān)系；在特殊情況下，檢控模塊對(duì)無(wú)功模塊的無(wú)功補(bǔ)償進(jìn)行控制；無(wú)功模塊和檢控模塊分別有第一gps模塊和第二gps模塊，實(shí)現(xiàn)臺(tái)區(qū)的定位以及無(wú)功模塊的控制；數(shù)據(jù)后臺(tái)方便數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)和管理。

附圖說(shuō)明

下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的說(shuō)明。

圖1是本發(fā)明的總框架結(jié)構(gòu)圖；

圖2是本發(fā)明中無(wú)功模塊的框架圖；

圖3是本發(fā)明無(wú)功模塊中的控制模塊的原理圖；

圖4是本發(fā)明中檢控模塊的原理圖；

圖5是本發(fā)明中簡(jiǎn)易變壓器網(wǎng)絡(luò)模型；

圖6是本發(fā)明中過(guò)零檢測(cè)電路原理圖；

圖7是本發(fā)明中采樣模塊電路原理圖；

圖8是本發(fā)明中g(shù)ps模塊原理圖。

具體實(shí)施方式

以下結(jié)合附圖，對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案作進(jìn)一步的描述，但本發(fā)明并不限于這些實(shí)施例。

結(jié)合附圖1，一種相位檢測(cè)系統(tǒng)，包括多臺(tái)變壓器級(jí)聯(lián)的變壓器網(wǎng)、若干無(wú)功模塊、檢控模塊、監(jiān)控模塊、數(shù)據(jù)后臺(tái)以及負(fù)載。如圖5所示，每臺(tái)變壓器均并聯(lián)有一個(gè)無(wú)功模塊，所述檢控模塊分別連接變壓器網(wǎng)、數(shù)據(jù)后臺(tái)以及負(fù)載，所述數(shù)據(jù)后臺(tái)連接無(wú)功模塊和監(jiān)測(cè)模塊；所述無(wú)功模塊用于其對(duì)應(yīng)變壓器的補(bǔ)償無(wú)功以及相位檢測(cè)，所述檢控模塊設(shè)于負(fù)載端，用于電流、電壓、相位檢測(cè)及相位的顯示，并發(fā)送控制命令給無(wú)功模塊進(jìn)行無(wú)功補(bǔ)償，所述數(shù)據(jù)后臺(tái)用于數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)，所述監(jiān)測(cè)模塊用于查看數(shù)據(jù)。

其中，如圖2所示，所述無(wú)功模塊包括電容柜以及設(shè)于電容柜內(nèi)的無(wú)功補(bǔ)償電容器、控制模塊、復(fù)合開關(guān)，所述無(wú)功補(bǔ)償電容器連接復(fù)合開關(guān)，所述復(fù)合開關(guān)控制無(wú)功補(bǔ)償電容器是否接入，其受到控制模塊控制。

其中，如圖3所示，所述控制模塊包括第一通訊模塊、第一gps模塊、第一采樣模塊、無(wú)功控制模塊，第一通訊模塊用于接收檢控模塊的命令來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)無(wú)功補(bǔ)償電容器接入與否的控制，同時(shí)也是發(fā)送當(dāng)前無(wú)功補(bǔ)償電容器狀態(tài)、采樣數(shù)據(jù)信息到數(shù)據(jù)后臺(tái)，第一gps模塊用于定位并將位置信息上傳到數(shù)據(jù)后臺(tái)，第一采樣模塊用于采樣當(dāng)前安裝點(diǎn)的三相電壓、三相電流、三相功率因數(shù)并且回傳到數(shù)據(jù)后臺(tái)上，便于對(duì)該點(diǎn)的分析。無(wú)功控制模塊根據(jù)采樣模塊的采樣數(shù)據(jù)信息控制無(wú)功補(bǔ)償電容器進(jìn)行無(wú)功補(bǔ)償。一般變壓器考慮到電能質(zhì)量問(wèn)題都會(huì)配置一個(gè)無(wú)功補(bǔ)償電容柜，用于補(bǔ)償變壓器的無(wú)功，提高電能的利用率，這樣就能夠通過(guò)第一gps模塊定位變壓器的位置與信息，從而確定測(cè)量點(diǎn)是位于哪個(gè)變壓器之下的。

其中，如圖4所示，所述的檢控模塊包括第二通訊模塊、第二gps模塊、第二采樣模塊以及處理模塊，所述第二通訊模塊用于檢控模塊與監(jiān)測(cè)模塊、無(wú)功模塊、數(shù)據(jù)后臺(tái)進(jìn)行信息交互，第二gps模塊用于定位當(dāng)前檢測(cè)點(diǎn)的位置，第二采樣模塊用于采樣檢測(cè)點(diǎn)的電壓電流情況，處理模塊能夠根據(jù)采樣信息來(lái)確定當(dāng)前的相位。

上述的第一通訊模塊和第二通訊模塊是通過(guò)購(gòu)置現(xiàn)成的4g模塊，使用微控制器的串口通過(guò)at命令來(lái)獲取4g模塊的數(shù)據(jù)以及發(fā)送命令。目前市面上的4g模塊種類也是比較多，基本上大同小異相差不大，因此選用華為系列4g模塊嵌入作為系統(tǒng)進(jìn)行遠(yuǎn)程快速通訊之用。

如圖8所示，上述的第一gps模塊和第二gps模塊采用相同的gps模塊，其中該模塊包括gps芯片組、gps前端模塊等，gps芯片組通過(guò)串口連接到微控制器，然后微控制器通過(guò)控制gps芯片來(lái)選擇接受的頻帶，由此來(lái)定位該設(shè)備的位置。gps芯片通過(guò)txd1和rxd1與微控制器相連接，傳輸數(shù)據(jù)以及接受命令，通過(guò)rf來(lái)連接天線，確定當(dāng)前芯片的位置。

如圖7所示，上述的檢測(cè)模塊的核心包括采樣模塊，該采樣模塊為交流采樣芯片及其附屬電路。由于設(shè)備能夠通過(guò)gps確定測(cè)量點(diǎn)所在的臺(tái)區(qū)，因此通過(guò)一般的交流采樣芯片就能采樣獲取該線路上的電壓、電流、功率因數(shù)等數(shù)據(jù)。因?yàn)闊o(wú)功模塊進(jìn)行了無(wú)功補(bǔ)償，當(dāng)電力電容接入電路時(shí)會(huì)在該線路上會(huì)產(chǎn)生涌流，同時(shí)會(huì)改變?cè)摼€路上的功率因數(shù)，交采模塊采樣到這個(gè)變化后，將信息反饋給微控制器后便繼續(xù)采樣線路上的信息。

監(jiān)測(cè)系統(tǒng)用于監(jiān)測(cè)無(wú)功模塊的位置和信息。監(jiān)測(cè)模塊主要有三個(gè)表現(xiàn)形式，一種是嵌入在檢控模塊中的形式，能夠通過(guò)檢控模塊直接控制、檢測(cè)、查看相關(guān)的設(shè)備和數(shù)據(jù)，同時(shí)能夠在檢測(cè)模塊上反映相關(guān)的數(shù)據(jù)信息；一種是基于b/s架構(gòu)的方式在手機(jī)終端上進(jìn)行數(shù)據(jù)展示；最后一種是通過(guò)c/s架構(gòu)的方式在pc端上進(jìn)行數(shù)據(jù)展示。

如圖6所示，無(wú)功控制模塊和檢測(cè)模塊包括過(guò)零檢測(cè)電路，所述過(guò)零檢測(cè)電路包括分壓電阻r1、r2、光耦u1、u2，所述分壓電阻r1、r2分別串接在相電壓輸入端，分壓電阻r1、r2的輸出端分別連接光耦u1、u2。電壓通過(guò)分壓電阻r1和r2降低，然后通過(guò)光耦u1和u2來(lái)檢測(cè)過(guò)零信號(hào)。當(dāng)交流電壓正半波進(jìn)入時(shí)，光耦u1根據(jù)輸入電壓的大小慢慢導(dǎo)通，光耦u2截止，過(guò)零信號(hào)就被拉低；當(dāng)交流電壓負(fù)半波進(jìn)入時(shí)，光耦u1截止，光耦u2根據(jù)輸入電壓慢慢導(dǎo)通，同樣的過(guò)零信號(hào)被拉低；當(dāng)交流電壓接近零時(shí)，由于沒有達(dá)到光耦導(dǎo)通條件，因此過(guò)零信號(hào)處于高電平。過(guò)零信號(hào)輸入單片機(jī)，單片機(jī)通過(guò)比較三種過(guò)零信號(hào)的相位差來(lái)確定相序。第一，提示相序錯(cuò)誤能夠幫助安裝無(wú)功模塊的人員不要把相序接錯(cuò)；第二，電容器的接入需要進(jìn)行過(guò)零投切，而這個(gè)電路能夠識(shí)別電壓的過(guò)零點(diǎn)；第三，該電路能夠提示設(shè)備是否缺相，即在未投入的情況下判斷過(guò)零信號(hào)的有無(wú)。

檢控模塊通過(guò)自帶的第二通訊模塊獲取數(shù)據(jù)后臺(tái)中各個(gè)無(wú)功模塊的位置，然后通過(guò)第二gps模塊獲取本身所在的位置，通過(guò)數(shù)據(jù)后臺(tái)獲取附近無(wú)功模塊的位置以及檢測(cè)點(diǎn)本身的位置確定檢測(cè)點(diǎn)所在的臺(tái)區(qū)，然后檢控模塊通第二通訊模塊將控制命令發(fā)給檢控點(diǎn)所在臺(tái)區(qū)中的無(wú)功模塊，無(wú)功模塊中的控制設(shè)備接收到控制命令后，停止本身的無(wú)功調(diào)度，從而處理檢控模塊的控制命令。

無(wú)功模塊檢測(cè)變壓器的相位，檢控模塊檢測(cè)負(fù)載輸入端的相位。檢控模塊通過(guò)比較兩者的相序以及對(duì)應(yīng)相位上的電流、功率因數(shù)等數(shù)據(jù)能夠準(zhǔn)確的判斷出測(cè)量點(diǎn)的相位以及相應(yīng)的數(shù)據(jù)信息。檢測(cè)模塊通過(guò)采樣芯片采集到檢測(cè)點(diǎn)三相電壓、電流、功率因數(shù)、諧波等數(shù)據(jù)同時(shí)檢測(cè)這些數(shù)據(jù)的變化，然后通過(guò)無(wú)線發(fā)送控制命令(該命令能夠明確控制某相上的電容器進(jìn)行補(bǔ)償)給無(wú)功模塊，使其進(jìn)行動(dòng)作；檢測(cè)模塊的控制處理中心通過(guò)采樣芯片采集到數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，根據(jù)某相上的電壓抬升(負(fù)載阻抗瞬時(shí)的變化不大，電壓的抬升根據(jù)當(dāng)前電流乘以當(dāng)前阻抗計(jì)算)、電流有沖擊(該沖擊為電容器單元補(bǔ)償時(shí)，所帶來(lái)的電流涌流)，功率因數(shù)提高(根據(jù)補(bǔ)償?shù)碾娙萜鲉卧娜萘磕軌虻玫?，電流諧波增加(電流諧波是根據(jù)電容器單元的工藝情況產(chǎn)生的)的情況判斷出當(dāng)前補(bǔ)償?shù)南辔?，根?jù)檢控模塊檢測(cè)的相位與無(wú)功模塊檢測(cè)相位的一致情況可以判斷出檢控模塊檢測(cè)的相位是否正確。

本文中所描述的具體實(shí)施例僅僅是對(duì)本發(fā)明精神作舉例說(shuō)明。本發(fā)明所屬技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員可以對(duì)所描述的具體實(shí)施例做各種各樣的修改或補(bǔ)充或采用類似的方式替代，但并不會(huì)偏離本發(fā)明的精神或者超越所附權(quán)利要求書所定義的范圍。