專利名稱：基于3g技術(shù)的電力廠站無功自動補償控制系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于電力廠站無功自動補償控制系統(tǒng)，特別是一種基于3G技術(shù)的電力廠站無功自動補償控制系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
電力系統(tǒng)的的無功功率補償是提高電網(wǎng)運行質(zhì)量的必不可少的重要措施，而電力廠站無功功率自動補償則在提高電網(wǎng)運行質(zhì)量的無功功率補償起到至關(guān)重要的作用?，F(xiàn)有技術(shù)的電力廠站無功功率自動補償中，采用單一的無功補償裝置，具有局部補償?shù)木窒?；采用有線網(wǎng)絡(luò)構(gòu)成的補償系統(tǒng)不適應(yīng)地區(qū)電網(wǎng)的復(fù)雜變化且費用高昂；采用單一的遠(yuǎn)程無線傳輸技術(shù)，簡稱GPRS，建立的電力廠站無功功率自動補償系統(tǒng)不能充分兼顧地理信息和定位，以上這些現(xiàn)有技術(shù)的電力廠站無功功率自動補償系統(tǒng)的不足在于具有局限性，不能保證電網(wǎng)無功補償控制系統(tǒng)的全局最優(yōu)化管理。由此可見，研究并設(shè)計一種結(jié)合遠(yuǎn)程無線傳輸簡稱GPRS、地理信息系統(tǒng)簡稱GIS和全球定位系統(tǒng)簡稱GPS的基于3G技術(shù)的電力廠站無功自動補償控制系統(tǒng)是必要的。必須說明，本發(fā)明主題名稱中的“3G”，不是指第三代移動通信技術(shù)3rd-generation的3G ;而是特指遠(yuǎn)程無線傳輸簡稱GPRS、地理信息系統(tǒng)簡稱GIS和全球定位系統(tǒng)簡稱GPS三者的總稱。無線傳輸,General Packet Radio Service,即簡稱GPRS的無線數(shù)據(jù)傳輸,是一項采用無線傳輸?shù)母咚贁?shù)據(jù)處理的技術(shù)；地理信息系統(tǒng)Geographic Information System或Geo-1nformation system,即簡稱GIS,是一種特定的空間信息系統(tǒng),是在計算機硬、軟件系統(tǒng)支持下，對整個或部分地球表層空間中的有關(guān)地理分布數(shù)據(jù)進行采集、儲存、管理、運算、分析、顯示和描述的技術(shù)系統(tǒng)；利用GPS定位衛(wèi)星，在全球范圍內(nèi)實時進行定位、導(dǎo)航的系統(tǒng)，稱為全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)，簡稱GPS。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，研究并設(shè)計一種結(jié)合遠(yuǎn)程無線傳輸簡稱GPRS、地理信息系統(tǒng)簡稱GIS和全球定位系統(tǒng)簡稱GPS的基于3G技術(shù)的電力廠站無功自動補償控制系統(tǒng)，以求用全局綜合管理與控制電網(wǎng)的理念，實時對電網(wǎng)中無功補償裝置進行定位監(jiān)控達(dá)到最優(yōu)化管理，從而提高整個電網(wǎng)的運行質(zhì)量，減少能源損耗。本發(fā)明目的是這樣實現(xiàn)的:一種基于3G技術(shù)的電力廠站無功自動補償控制系統(tǒng)，其特征為設(shè)計有包括各電力廠站無功補償點上配置的無功自動補償現(xiàn)場設(shè)備，連接于無功自動補償現(xiàn)場設(shè)備的GPRS網(wǎng)絡(luò)無線傳輸DTU設(shè)備，連接于無功自動補償現(xiàn)場設(shè)備的具有接入GPS定位系統(tǒng)的GPS設(shè)備，連接于Internet網(wǎng)絡(luò)的電力廠站無功自動補償監(jiān)控中心的監(jiān)控設(shè)備，以及通過Internet網(wǎng)絡(luò)與監(jiān)控中心連接的GIS服務(wù)器。本發(fā)明目的還可以采取如下技術(shù)措施來實現(xiàn):所述的各電力廠站無功補償點上配置的無功自動補償現(xiàn)場設(shè)備包括DSP處理器TMS320F2812、電網(wǎng)參數(shù)采集通道設(shè)備、執(zhí)行通道設(shè)備、報警裝置、無線傳輸通道設(shè)備、用于無功補償?shù)碾娙萁M投切開關(guān)狀態(tài)檢測通道設(shè)備、電源模塊以及DSP處理器TMS320F2812的外圍電路。所述的電網(wǎng)參數(shù)采集通道設(shè)備包括包含電網(wǎng)參數(shù)傳感器、信號調(diào)理電路及A/D轉(zhuǎn)換器。所述的執(zhí)行通道設(shè)備包括光電隔離電路、驅(qū)動電路、用于無功補償?shù)碾娙萁M。所述的連接于無功自動補償現(xiàn)場設(shè)備的GPRS網(wǎng)絡(luò)無線傳輸DTU設(shè)備包括有GPRS數(shù)傳模塊(DTU)和電平轉(zhuǎn)換電路。所述的連接于無功自動補償現(xiàn)場設(shè)備的具有接入GPS定位系統(tǒng)的GPS設(shè)備包括有與DSP處理器的SCIB串口相連的GPS模塊。所述的用于無功補償?shù)碾娙萁M投切開關(guān)狀態(tài)檢測通道設(shè)備包括有開關(guān)狀態(tài)量檢測電路、用于無功補償?shù)碾娙萁M、光電隔離電路。所述的電力廠站無功自動補償監(jiān)控中心的監(jiān)控設(shè)備包括有數(shù)據(jù)服務(wù)器、瀏覽終端、控制端，通過Internet網(wǎng)與GIS相連的服務(wù)器。本發(fā)明的基于3G技術(shù)的電力廠站無功自動補償控制系統(tǒng)，經(jīng)試實施，與現(xiàn)有技術(shù)相比顯示如下有益效果:本發(fā)明結(jié)合遠(yuǎn)程無線傳輸GPRS、地理信息系統(tǒng)GIS和全球定位系統(tǒng)GPS的無功自動補償控制系統(tǒng)，集數(shù)據(jù)庫技術(shù)、圖形圖像處理技術(shù)、數(shù)據(jù)分析和定位技術(shù)為一體，便于采用全局綜合管理與控制電網(wǎng)的理念實現(xiàn)無功補償。該系統(tǒng)的實施，便于對分布于各電力廠站的無功自動補償裝置進行集中綜合控制，從全局減少電網(wǎng)無功損耗、改善供電質(zhì)量及降低工作人員勞動強度；便于通過互聯(lián)網(wǎng)對相關(guān)線路電壓、無功、電流、功率因數(shù)等電網(wǎng)參數(shù)進行實時監(jiān)測，并對自動補償裝置進行控制策略制定、歷史數(shù)據(jù)維護，用全局綜合管理與控制電網(wǎng)的理念，實時對電網(wǎng)中無功補償裝置進行定位監(jiān)控達(dá)到最優(yōu)化管理，從而提高整個電網(wǎng)的運行質(zhì)量，減少能源損耗，對于提高我國電力行業(yè)整體經(jīng)濟效益和電力系統(tǒng)自動化水平具有較大意義，具有很好的應(yīng)用前景。


圖1為符合本發(fā)明主題結(jié)構(gòu)的示意圖，圖2為本發(fā)明具體實施示意圖。
具體實施例方式如圖1所示，一種基于3G技術(shù)的電力廠站無功自動補償控制系統(tǒng)，其特征為設(shè)計有包括各電力廠站無功補償點上配置的無功自動補償現(xiàn)場設(shè)備，連接于無功自動補償現(xiàn)場設(shè)備的GPRS網(wǎng)絡(luò)無線傳輸DTU設(shè)備，連接于無功自動補償現(xiàn)場設(shè)備的具有接入GPS定位系統(tǒng)的GPS設(shè)備，連接于Internet網(wǎng)絡(luò)的電力廠站無功自動補償監(jiān)控中心的監(jiān)控設(shè)備，以及通過Internet網(wǎng)絡(luò)與監(jiān)控中心連接的GIS服務(wù)器。如圖2所示，現(xiàn)場設(shè)備包括DSP處理器TMS320F2812、電網(wǎng)參數(shù)采集通道設(shè)備、執(zhí)行通道設(shè)備、報警裝置、無線傳輸通道設(shè)備、用于無功補償?shù)碾娙萁M投切開關(guān)狀態(tài)檢測通道設(shè)備、電源模塊以及DSP處理器TMS320F2812的外圍電路等部分。如圖2所示，電網(wǎng)參數(shù)采集通道設(shè)備包含電網(wǎng)參數(shù)傳感器、信號調(diào)理電路及A/D轉(zhuǎn)換器；電網(wǎng)參數(shù)傳感器與電網(wǎng)相連，用于獲取電壓、電流、功率等參數(shù)的電信號；電網(wǎng)參數(shù)傳感器與信號調(diào)理電路的輸入端相連，信號調(diào)理電路對獲取的電信號進行調(diào)理后變成能被A/D轉(zhuǎn)換器米集的電信號；信號調(diào)理電路與A/D轉(zhuǎn)換器的輸入端相連；A/D轉(zhuǎn)換器的輸出端與DSP處理器TMS320F2812的數(shù)據(jù)線DO D15相連，A/D轉(zhuǎn)換后的數(shù)據(jù)送與DSP處理器進行數(shù)字處理。如圖2所示，執(zhí)行通道設(shè)備包含光電隔離電路、驅(qū)動電路、用于無功補償?shù)碾娙萁M等部分；DSP處理器通過其通用IO 口 GPIO引腳與光電隔離電路相連，DSP處理器輸出的執(zhí)行信號通過光電隔離電路后減小了干擾；光電隔離電路的輸出端與驅(qū)動電路的輸入端相連，通過驅(qū)動電路后執(zhí)行信號變成能驅(qū)動用于無功補償?shù)碾娙萁M投切開關(guān)的電信號；驅(qū)動電路的輸出端與用于無功補償?shù)碾娙萁M相連，執(zhí)行信號通過驅(qū)動電路后驅(qū)動用于無功補償?shù)碾娙萁M投切開關(guān)動作，以對電網(wǎng)進行無功調(diào)節(jié)。如圖2所示，報警裝置通過DSP處理器的GPIO引腳與其相連，報警裝置具有聲光報警功能。如圖2所示，無線傳輸通道設(shè)備包含GPRS通道設(shè)備和GPS通道設(shè)備。GPRS通道設(shè)備包含GPRS數(shù)傳模塊DTU和電平轉(zhuǎn)換電路，GPRS數(shù)傳模塊DTU完成與GPRS傳輸網(wǎng)間的無線通信，GPRS數(shù)傳模塊DTU通過其串口與電平轉(zhuǎn)換電路相連，電平轉(zhuǎn)換電路與DSP處理器的SCIA串口相連，經(jīng)過電平轉(zhuǎn)換后保證DSP處理器與GPRS數(shù)傳模塊(DTU)能正常通信。GPS通道設(shè)備由GPS模塊與DSP處理器的SCIB串口相相連，通過GPS定位系統(tǒng)能進行補償點的定位及統(tǒng)一授時。如圖2所示，用于無功補償?shù)碾娙萁M投切開關(guān)狀態(tài)檢測通道設(shè)備包含開關(guān)狀態(tài)量檢測電路、用于無功補償?shù)碾娙萁M、光電隔離電路等部分；開關(guān)狀態(tài)量檢測電路與用于無功補償?shù)碾娙萁M相連，用于檢測用于無功補償?shù)碾娙萁M投切開關(guān)的狀態(tài)；開關(guān)狀態(tài)量檢測電路的輸出端與DSP處理器的GPIO引腳相連。通過該通道設(shè)備對用于無功補償?shù)碾娙萁M投切情況進行監(jiān)控。如圖2所示，DSP處理器TMS320F2812的外圍電路包含外部存儲器、鍵盤、LCD顯示等部分；鍵盤、LCD顯示與DSP處理器的GPIO引腳相連，方便了設(shè)備的檢修與安裝；外部存儲器擴展了 DSP處理器存儲空間。如圖2所示，還設(shè)有電源模塊，為現(xiàn)場電子電路提供電源，電源模塊通過變壓器PT與電網(wǎng)連接。現(xiàn)場設(shè)備通過GPRS與連接在Internet網(wǎng)上的監(jiān)控中心相連，同時現(xiàn)場設(shè)備通過GPS模塊與GPS定位系統(tǒng)相連。監(jiān)控中心設(shè)有數(shù)據(jù)服務(wù)器、瀏覽終端、控制端，并通過Internet網(wǎng)與GIS服務(wù)器相連，主要負(fù)責(zé)接收各無功補償點的數(shù)據(jù)，并實現(xiàn)數(shù)據(jù)的存儲、分析、判斷、地理信息可視化、告警及無功補償裝置的遠(yuǎn)程操縱等功能，以多種方式提醒電網(wǎng)相關(guān)人員現(xiàn)場的工作情況。以上描述了本發(fā)明的基本原理、主要特征和本發(fā)明的有益效果。本行業(yè)的技術(shù)人員應(yīng)該了解，本發(fā)明不受包括實施方式在內(nèi)的上述描述之限制；在不脫離本發(fā)明精神和范圍的前提下，本發(fā)明還會有各種變化和改進，這些變化和改進都落入要求保護的本發(fā)明范圍內(nèi)；本發(fā)明要求保護范圍由所附的權(quán)利要求書及其等同物界定。
權(quán)利要求
1.一種基于3G技術(shù)的電力廠站無功自動補償控制系統(tǒng)，其特征為設(shè)計有包括各電力廠站無功補償點上配置的無功自動補償現(xiàn)場設(shè)備，連接于無功自動補償現(xiàn)場設(shè)備的GPRS網(wǎng)絡(luò)無線傳輸DTU設(shè)備，連接于無功自動補償現(xiàn)場設(shè)備的具有接入GPS定位系統(tǒng)的GPS設(shè)備，連接于Internet網(wǎng)絡(luò)的電力廠站無功自動補償監(jiān)控中心的監(jiān)控設(shè)備，以及通過Internet網(wǎng)絡(luò)與監(jiān)控中心連接的GIS服務(wù)器。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電力廠站無功自動補償控制系統(tǒng)，其特征為所述的各電力廠站無功補償點上配置的無功自動補償現(xiàn)場設(shè)備包括DSP處理器TMS320F2812、電網(wǎng)參數(shù)采集通道設(shè)備、執(zhí)行通道設(shè)備、報警裝置、無線傳輸通道設(shè)備、用于無功補償?shù)碾娙萁M投切開關(guān)狀態(tài)檢測通道設(shè)備、電源模塊以及DSP處理器TMS320F2812的外圍電路。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的電力廠站無功自動補償控制系統(tǒng)，其特征為所述的電網(wǎng)參數(shù)采集通道設(shè)備包括包含電網(wǎng)參數(shù)傳感器、信號調(diào)理電路及A/D轉(zhuǎn)換器。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的電力廠站無功自動補償控制系統(tǒng)，其特征為所述的執(zhí)行通道設(shè)備包括光電隔離電路、驅(qū)動電路、用于無功補償?shù)碾娙萁M。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電力廠站無功自動補償控制系統(tǒng)，其特征為所述的連接于無功自動補償現(xiàn)場設(shè)備的GPRS網(wǎng)絡(luò)無線傳輸DTU設(shè)備包括有GPRS數(shù)傳模塊DTU和電平轉(zhuǎn)換電路。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電力廠站無功自動補償控制系統(tǒng)，其特征為所述的連接于無功自動補償現(xiàn)場設(shè)備的具有接入GPS定位系統(tǒng)的GPS設(shè)備包括有與DSP處理器的SCIB串口相連的GPS模塊。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電力廠站無功自動補償控制系統(tǒng)，其特征為所述的電容組投切開關(guān)狀態(tài)檢測通道設(shè)備包括有開關(guān)狀態(tài)量檢測電路、用于無功補償?shù)碾娙萁M、光電隔離電路。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電力廠站無功自動補償控制系統(tǒng)，其特征為所述的電力廠站無功自動補償監(jiān)控中心的監(jiān)控設(shè)備包括有數(shù)據(jù)服務(wù)器、瀏覽終端、控制端，通過Internet網(wǎng)與GIS相連的服務(wù)器。
全文摘要
基于3G技術(shù)的電力廠站無功自動補償控制系統(tǒng)。其特征為設(shè)計有包括各電力廠站無功補償點上配置的無功自動補償現(xiàn)場設(shè)備，連接于無功自動補償現(xiàn)場設(shè)備的GPRS網(wǎng)絡(luò)無線傳輸DTU設(shè)備，連接于無功自動補償現(xiàn)場設(shè)備的具有接入GPS定位系統(tǒng)的GPS設(shè)備，連接于Internet網(wǎng)絡(luò)的電力廠站無功自動補償監(jiān)控中心的監(jiān)控設(shè)備，以及通過Internet網(wǎng)絡(luò)與監(jiān)控中心連接的GIS服務(wù)器。與現(xiàn)有技術(shù)相比便于對分布于各電力廠站的無功自動補償裝置進行集中綜合控制，從全局減少電網(wǎng)無功損耗、改善供電質(zhì)量及降低工作人員勞動強度，用全局綜合管理與控制電網(wǎng)的理念，實時對電網(wǎng)中無功補償裝置進行定位監(jiān)控達(dá)到最優(yōu)化管理，從而提高整個電網(wǎng)的運行質(zhì)量，減少能源損耗。
文檔編號H02J3/18GK103166235SQ20131012126
公開日2013年6月19日 申請日期2013年4月10日 優(yōu)先權(quán)日2013年4月10日
發(fā)明者黃洪全, 龔迪琛, 牛龍華 申請人:鎮(zhèn)江泰源電器科技有限公司, 黃洪全