一種無功優(yōu)化及協(xié)調(diào)控制器及其節(jié)電量在線統(tǒng)計方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種無功優(yōu)化及協(xié)調(diào)控制器及其節(jié)電量在線統(tǒng)計方法，該控制器包括主處理器、電壓電流采集回路、控制復(fù)合開關(guān)投切用開出回路、復(fù)合開關(guān)投切狀態(tài)反饋開入回路、數(shù)據(jù)存儲單元、通訊單元、液晶顯示單元、鍵盤和電源，其中該主處理器與該電壓電流采集回路交互通信，該主處理器與該通訊單元交互通信，該主處理器分別連接該開出回路與開入回路，該開出回路連接各組復(fù)合開關(guān)，每組復(fù)合開關(guān)與對應(yīng)的電容器組連接，同時該開入回路也連接各組復(fù)合開關(guān)，每組復(fù)合開關(guān)與對應(yīng)的電容器組連接，所述主處理器分別與數(shù)據(jù)存儲單元、液晶顯示單元和鍵盤連接。本發(fā)明可有效監(jiān)測無功補償設(shè)備節(jié)電量，便于電網(wǎng)企業(yè)準確高效地評估其無功補償設(shè)備改造項目的節(jié)能效果。
【專利說明】一種無功優(yōu)化及協(xié)調(diào)控制器及其節(jié)電量在線統(tǒng)計方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種應(yīng)用于配電系統(tǒng)進行無功補償和節(jié)能量在線統(tǒng)計的控制裝置，特 別是指一種具有節(jié)電量統(tǒng)計功能的無功優(yōu)化及協(xié)調(diào)控制器及其實現(xiàn)的節(jié)電量在線統(tǒng)計方 法。

【背景技術(shù)】
[0002] 隨著節(jié)能降耗政策的不斷深入，配網(wǎng)節(jié)能降損改造項目廣泛推廣應(yīng)用，節(jié)電量在 線統(tǒng)計已成為電網(wǎng)企業(yè)準確高效地評估節(jié)能降損改造方案的方法。節(jié)電量在線統(tǒng)計是配網(wǎng) 節(jié)能降損改造項目中的主要技術(shù)保證環(huán)節(jié)，實時進行節(jié)電量在線統(tǒng)計可以有效監(jiān)測配網(wǎng)節(jié) 能降損改造項目的節(jié)能量，并可以通過節(jié)電量數(shù)據(jù)的變化及時調(diào)整配網(wǎng)節(jié)能降損改造技術(shù) 方案，保證節(jié)能效益。
[0003] 目前，各種節(jié)能降損改造技術(shù)的節(jié)能量實時在線統(tǒng)計缺乏統(tǒng)一標準，無法對入網(wǎng) 的節(jié)能技術(shù)與產(chǎn)品進行在線監(jiān)測評估，進而無法保證電網(wǎng)安全節(jié)能運行及電網(wǎng)企業(yè)的利


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 有鑒于此，本發(fā)明的主要目的在于提供一種具有節(jié)電量統(tǒng)計功能的無功優(yōu)化及協(xié) 調(diào)控制器及其節(jié)電量在線統(tǒng)計方法。
[0005] 為達到上述目的，本發(fā)明提供一種無功優(yōu)化及協(xié)調(diào)控制器，其包括：主處理器、電 壓電流采集回路、控制復(fù)合開關(guān)投切用開出回路、復(fù)合開關(guān)投切狀態(tài)反饋開入回路、數(shù)據(jù)存 儲單元、通訊單元、液晶顯示單元、鍵盤和電源，其中該主處理器與該電壓電流采集回路交 互通信，該主處理器與該通訊單元交互通信，該主處理器分別連接該開出回路與開入回路， 該開出回路連接各組復(fù)合開關(guān)，每組復(fù)合開關(guān)與對應(yīng)的電容器組連接，同時該開入回路也 連接各組復(fù)合開關(guān)，每組復(fù)合開關(guān)與對應(yīng)的電容器組連接，所述主處理器分別與數(shù)據(jù)存儲 單元、液晶顯示單元和鍵盤連接。
[0006] 所述通訊單元包括GPRS無線通訊單元、RS485通訊單元、RS232通訊單元。
[0007] 所述電容器組包括并列的相間補償電容器組、三相共補電容器組和三相分補電容 器組，各電容器組的總?cè)萘扛鶕?jù)配電變壓器的容量來設(shè)定和分組。
[0008] 本發(fā)明還提供一種利用無功優(yōu)化及協(xié)調(diào)控制器實現(xiàn)的節(jié)電量在線統(tǒng)計方法，該方 法包括：
[0009] (1)確定節(jié)電量統(tǒng)計邊界；
[0010] (2)設(shè)置線路等效電阻能效參數(shù)R，單位是歐姆（Q);
[0011] (3)設(shè)置電容器的介質(zhì)損耗角正切值參數(shù)tgS ;
[0012] (4)設(shè)置配變變比參數(shù)K ;根據(jù)配變變比及配變電壓檔位情況設(shè)置配變變比參數(shù)；
[0013] (5)設(shè)置節(jié)電量統(tǒng)計時間間隔參數(shù)凡，i為第i個時間間隔，單位是秒（s);
[0014] (6)采集運行數(shù)據(jù)：通過電壓采樣、電流采樣實時采集配變低壓側(cè)電壓、電流、有 功功率、無功功率、功率因數(shù)等參數(shù)；通過對無功補償設(shè)備的實時監(jiān)測采集無功補償設(shè)備電 容投切情況、電容補償情況、補償電流、補償無功功率；
[0015] (7)節(jié)電量在線統(tǒng)計：通過上述步驟（6)采集的運行數(shù)據(jù)，結(jié)合步驟（2)、步驟 (3)、步驟（4)、步驟（5)設(shè)置的節(jié)電量在線統(tǒng)計相關(guān)參數(shù)，按照節(jié)電量△ (AE)在線統(tǒng)計公 式

【權(quán)利要求】
1. 一種無功優(yōu)化及協(xié)調(diào)控制器，其特征在于，其包括：主處理器、電壓電流采集回路、 控制復(fù)合開關(guān)投切用開出回路、復(fù)合開關(guān)投切狀態(tài)反饋開入回路、數(shù)據(jù)存儲單元、通訊單 元、液晶顯示單元、鍵盤和電源，其中該主處理器與該電壓電流采集回路交互通信，該主處 理器與該通訊單元交互通信，該主處理器分別連接該開出回路與開入回路，該開出回路連 接各組復(fù)合開關(guān)，每組復(fù)合開關(guān)與對應(yīng)的電容器組連接，同時該開入回路也連接各組復(fù)合 開關(guān)，每組復(fù)合開關(guān)與對應(yīng)的電容器組連接，所述主處理器分別與數(shù)據(jù)存儲單元、液晶顯示 單元和鍵盤連接。
2. 如權(quán)利要求1所述的無功優(yōu)化及協(xié)調(diào)控制器，其特征在于，所述通訊單元包括GPRS 無線通訊單元、RS485通訊單元、RS232通訊單元。
3. 如權(quán)利要求1所述的無功優(yōu)化及協(xié)調(diào)控制器，其特征在于，所述電容器組包括并列 的相間補償電容器組、三相共補電容器組和三相分補電容器組，各電容器組的總?cè)萘扛鶕?jù) 配電變壓器的容量來設(shè)定和分組。
4. 一種利用無功優(yōu)化及協(xié)調(diào)控制器實現(xiàn)的節(jié)電量在線統(tǒng)計方法，其特征在于，該方法 包括： (1) 確定節(jié)電量統(tǒng)計邊界； (2) 設(shè)置線路等效電阻能效參數(shù)R，單位是歐姆； (3) 設(shè)置電容器的介質(zhì)損耗角正切值參數(shù)tg δ ; (4) 設(shè)置配變變比參數(shù)K ;根據(jù)配變變比及配變電壓檔位情況設(shè)置配變變比參數(shù)； (5) 設(shè)置節(jié)電量統(tǒng)計時間間隔參數(shù)Ti, i為第i個時間間隔，單位是秒； (6) 采集運行數(shù)據(jù)：通過電壓采樣、電流采樣實時采集配變低壓側(cè)電壓、電流、有功功 率、無功功率、功率因數(shù)等參數(shù)；通過對無功補償設(shè)備的實時監(jiān)測采集無功補償設(shè)備電容投 切情況、電容補償情況、補償電流、補償無功功率； (7) 節(jié)電量在線統(tǒng)計：通過上述步驟（6)采集的運行數(shù)據(jù)，結(jié)合步驟（2)、步驟（3)、 步驟（4)、步驟（5)設(shè)置的節(jié)電量在線統(tǒng)計相關(guān)參數(shù)，按照節(jié)電量△ (ΛΕ)在線統(tǒng)計公式： n R A(AB) = [ % · (1 · (2W + 心）· IO6 / Z2 -這幻· 7；. / 3600 / 1000 ,在線統(tǒng)計無 i=i U 功補償設(shè)備的節(jié)電量，單位是千瓦時；其中U為信息采集時刻系統(tǒng)的電壓值，Qi為信息采 集時刻系統(tǒng)的三相無功之和，為信息采集時刻無功優(yōu)化及協(xié)調(diào)控制器投入的電容器容量 之和。
5. 如權(quán)利要求4所述的節(jié)電量在線統(tǒng)計方法，其特征在于，所述步驟⑴中將無功補償 設(shè)備接入點至上級無功電源點作為節(jié)電量統(tǒng)計邊界。
6. 如權(quán)利要求4所述的節(jié)電量在線統(tǒng)計方法，其特征在于，所述步驟（2)具體包括：根 據(jù)無功補償設(shè)備接入點及配電臺區(qū)所在IOkV供電線路供電單線圖，計算并設(shè)置從補償點 至配電臺區(qū)的上級IOkV變電站所有串接的元器件歸算至基準電壓下的線路等效電阻能效 參數(shù)R。
7. 如權(quán)利要求4所述的節(jié)電量在線統(tǒng)計方法，其特征在于，所述步驟⑶中，根據(jù)無功 補償設(shè)備所選用電容器的出廠銘牌參數(shù)設(shè)置電容器的介質(zhì)損耗角正切值參數(shù)tg δ。
8. 如權(quán)利要求4所述的節(jié)電量在線統(tǒng)計方法，其特征在于，所述步驟（5)中根據(jù)負荷變 化及無功補償設(shè)備的運行情況設(shè)置節(jié)電量統(tǒng)計時間間隔參數(shù)。
9. 如權(quán)利要求4所述的節(jié)電量在線統(tǒng)計方法，其特征在于，所述步驟（7)中， 所述電容器組分為相間補償電容器組、三相共補電容器組和三相分補電容器組， 共補時 Qcr = (^1)2Iav;分補時^ = (^)2Wov，I = (^)2Wov， U Nj U Nj Unj 仏C = (^l)2 ;相間補償時 = (^)2 * ，0m. = (^)2 * ， U Nj U Nj U Nj 0CC嚴(^1)2 φ ;其中共補時UNj默認取450V，分補時UNj默認取250V，相間補償時U nj默 U Nj 認取450V Wcm為對應(yīng)相的電容器標注的額定容量；Uab。為三相線電壓平均值，UA、U B、U。分別 為三相的電壓，Uab、Ubc、Uca分別為兩相之間的電壓。
10. 如權(quán)利要求4所述的節(jié)電量在線統(tǒng)計方法，其特征在于，該方法還包括： 節(jié)電量在線統(tǒng)計值的存儲及傳輸，供電企業(yè)可通過通訊單元將節(jié)電量在線統(tǒng)計值從數(shù) 據(jù)儲存單元獲得； 無功補償設(shè)備節(jié)電量評估，通過無功補償節(jié)電量在線統(tǒng)計值計算項目實施周期內(nèi)的節(jié) 約電量及節(jié)約電費成本，并運用技術(shù)經(jīng)濟分析計算無功補償設(shè)備的投資回收期、效益成本 t匕、凈現(xiàn)值。
【文檔編號】H02J3/18GK104377708SQ201410612946
【公開日】2015年2月25日 申請日期:2014年11月4日 優(yōu)先權(quán)日:2014年11月4日
【發(fā)明者】張永新, 陳杰, 田二勝, 汪興寧, 原麗敏, 邊偉, 孫金國, 王科, 楊勇, 朱國棟 申請人:國家電網(wǎng)公司, 許繼集團有限公司, 北京許繼電氣有限公司