CN102522828A - 低压无功补偿终端现场检测***及其检测方法 - Google Patents

低压无功补偿终端现场检测***及其检测方法 Download PDF

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周毅波
卿柏元
李刚
李伟坚
孙艺敏
陈俊
曾博
蒋雯倩
黄宗启
潘俊涛
王勇
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Abstract

一种低压无功补偿终端现场检测***及其检测方法，由上位机、三相交流多功能标准源、低压无功补偿终端遥信遥控盒和被检低压无功补偿终端组成，上位机分别与低压无功补偿终端遥信遥控盒、三相交流多功能标准源和被检低压无功补偿终端连接，被检低压无功补偿终端分别与低压无功补偿终端遥信遥控盒、三相交流多功能标准源连接。本发明能够实现低压无功补偿终端的现场自动检测与性能评价，给现场检测和维护低压无功补偿终端提供了一个便捷、有效的解决方案。

Description

低压无功补偿终端现场检测***及其检测方法
技术领域
本发明属于电力***终端设备的现场检测技术领域，具体涉及一种低压无功补偿终端现场检测***及其检测方法。
背景技术
非线性电力电子设备在电网中的数量越来越庞大，这些设备在运行时会产生谐波和无功冲击，造成电压波动与闪变、功率因数偏低，严重影响电力电网的电能质量，因此，具有提高负荷侧功率因数、改善电网电能质量功能的低压无功补偿终端越来越应用广泛。为了保证终端运行可靠，对终端进行现场检测是非常重要的。目前，当现场运行的低压无功补偿终端到了周期检测或出故障时，只能拆回实验室进行检测，还未有完善的低压无功补偿终端现场检测方法，也不能现场对低压无功补偿终端进行检测，这给维护低压无功补偿终端增加了成本，且延长了故障处理的时间。
发明内容
本发明的目的是提供一种低压无功补偿终端现场检测***及其检测方法，以实现对低压无功补偿终端的现场自动检测与性能评价，确保低压无功补偿终端检验的有效性、及时性和运行的准确、可靠。
本发明通过如下技术方案实现上述目的：低压无功补偿终端现场检测***，由上位机、三相交流多功能标准源、低压无功补偿终端遥信遥控盒、被检低压无功补偿终端组成，上位机分别与低压无功补偿终端遥信遥控盒、三相交流多功能标准源和被检低压无功补偿终端连接，被检低压无功补偿终端分别与低压无功补偿终端遥信遥控盒、三相交流多功能标准源连接。
所述上位机是装有基于Visual C++2010编程语言开发的低压无功补偿终端现场检测软件的便携式电脑。
所述的三相交流多功能标准源是能输出0～300V相电压、0～24A相电流、2～31次谐波，且能模拟输出电网工况和断相、失压、失流、反极性的电力故障，三相功率输出的准备度为0.05％RG，频率输出准确度达0.002Hz，电压/电流输出准确度达0.05％，相位输出准确度达0.05°，每相带负载能力为25VA，频率输出范围为35Hz～75Hz的三相交流多功能标准源。
所述低压无功补偿终端遥信遥控盒是模拟16路电容器投切开关状态量输出和32路复合开关量输入、且提供USB通信接口的设备。
所述低压无功补偿终端现场检测***的检测方法，包括如下步骤：
(1)先在上位机上配置好检测项目，下载检测项目后，上位机按预设检测项目的要求发出工作指令，控制三相交流多功能标准源输出模拟电网工况的电压电流信号、低压无功补偿终端遥信遥控盒模拟输出电容器投切开关状态量到被检低压无功补偿终端；
(2)被检低压无功补偿终端根据其检测到电压、电流信号和电容器投切开关状态量做出电容投切、回路异常切除、投切闭锁的动作，并将相应的复合开关量发送给低压无功补偿终端遥信遥控盒，将相应的标记、时间信息通过以太网方式发送给上位机；
(3)上位机将被检低压无功补偿终端发送来的信息与标准信息进行分析、比较和判断，得出检测结果，并输出检测报告。
本发明的突出优点在于：
(1)能对低压无功补偿终端进行参数设置与查询检测、状态量采集检测、误差检测、时钟检测、通信检测、无功补偿设置与查询检测、电容投入与切出检测、切投闭锁功能检测、回路异常切除功能及动作回差值检测、谐波保护检测、零电流保护检测、电容器投切记录检测；
(2)能对低压无功补偿终端的优化投切、等容循环、投大优先、切小优先做出评价和检查电容投切的死角现象，并做出检验判定；
(3)基于Visual C++2010编程语言开发的低压无功补偿终端现场检测软件具有自定义检测方案和经典方案选择、全自动检测和手动检测选择、数据储存、输出检测报告的功能，同时提供友好的人机操作界面；
(4)检测方案简单实用，各模块易于组装和拆卸，便于携带。
附图说明
图1为本发明所述低压无功补偿终端现场检测***的结构框图。
图2为本发明所述低压无功补偿终端现场检测***的低压无功补偿终端现场检测软件结构框图。
图3为本发明所述低压无功补偿终端现场检测***的检测方法的自动检测流程图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明所述的低压无功补偿终端现场检测***及其检测方法进行详细的说明。
如图1所示，本发明所述的低压无功补偿终端现场检测***由上位机、三相交流多功能标准源、低压无功补偿终端遥信遥控盒、被检低压无功补偿终端组成，上位机分别与低压无功补偿终端遥信遥控盒、三相交流多功能标准源和被检低压无功补偿终端连接，被检低压无功补偿终端分别与低压无功补偿终端遥信遥控盒、三相交流多功能标准源连接。
上位机是装有基于Visual C++2010编程语言开发的低压无功补偿终端现场检测软件的便携式电脑。
三相交流多功能标准源是能输出0～300V相电压、0～24A相电流、2～31次谐波，且能模拟输出电网工况和断相、失压、失流、反极性的电力故障，三相功率输出的准备度为0.05％RG，频率输出准确度达0.002Hz，电压/电流输出准确度达0.05％，相位输出准确度达0.05°，每相带负载能力为25VA，频率输出范围为35Hz～75Hz的三相交流多功能标准源。
低压无功补偿终端遥信遥控盒是模拟16路电容器投切开关状态量输出和32路复合开关量输入、且提供USB通信接口的设备。
本发明所述低压无功补偿终端现场检测***的工作原理：上位机控制三相交流多功能标准源输出模拟电网工况的电压电流信号、低压无功补偿终端遥信遥控盒模拟输出电容器投切开关状态量到被检低压无功补偿终端；被检低压无功补偿终端根据其检测到电压、电流信号和电容器投切开关状态量做出电容投切、回路异常切除、投切闭锁的动作，并将相应的复合开关量发送给低压无功补偿终端遥信遥控盒，将相应的标记、时间信息通过以太网方式发送给上位机；上位机将被检低压无功补偿终端发送来的信息与标准信息进行分析、比较和判断，得出检测结果和输出检测报告。
对照图2，本发明所述的低压无功补偿终端现场检测软件以WINDOWS为平台，采用Visual C++2010编程语言开发，依据面向对象的分层原则，该软件结构分为通信层、数据逻辑层和表现层：通讯层主要负责将接收到的数据向上传递给数据逻辑层和将数据逻辑层封装的帧发出去，该层的实现技术主要采用多线程异步传输技术和USB通信技术；数据逻辑层主要负责数据解析、数据封装、数据存储、逻辑判断和数据校验，将通信层传输来的数据进行解析、判断、检验、存储后再发送到表现层，并将表现层传输来的数据按通信协议要求进行帧封装后发送给通信层；表现层主要负责接收外部输入命令和显示检测结果，是人机交互界面。
低压无功补偿终端现场检测软件具有自定义检测方法和经典方法选择、全自动检测和手动检测选择、数据储存、输出检测报告的功能和组件式模块封装、可靠性高、抗干扰能力强、防未授权操作和网络黑客入侵的特点，同时提供友好的人机操作界面。
对照图3，本发明所述低压无功补偿终端现场检测***的检测方法，包括如下步骤：
a、按图1所述的结构搭建好检测***，接好各模块之间的连线，给检测***供电，并启动各模块；
b、根据现场情况在上位机上配置好检测项目，并选择自动检测方式；
c、下载检测项目，上位机按预设检测项目的顺序和相关检测规范的要求发出工作指令，控制三相交流多功能标准源输出相应的电压电流信号、低压无功补偿终端遥信遥控盒模拟输出电容器投切开关状态量到被检低压无功补偿终端；
d、被检低压无功补偿终端根据其检测到电压、电流信号和电容器投切开关状态量做出反应动作，将相应的复合开关量发送给低压无功补偿终端遥信遥控盒；
e、上位机分别从三相交流多功能标准源、低压无功补偿终端遥信遥控盒、被检低压无功补偿终端读取检测项目的标准信息和测量信息进行分析、比较和判断，得出检测结果，完成一个检测项目；
f、***自动进入下一个检测项目，如此循环；
g、所设检测项目全部完成后，输出检测报告，自动检测结束。
以检测低压无功补偿终端的零电流保护功能为例，对本发明所述低压无功补偿终端现场检测***的检测方法做进一步说明：零电流保护功能检测就是检测三相电流的某一相电流为零时电容的退出方法和动作响应时间，具体步骤如下：
(1)选择零电流保护检测项目后，上位机通过以太网给被检低压无功补偿终端配置如下参数：CT变比100(比值)；C1-C4：10kVar、A相电容；C5-C8：10kVar、B相电容；C9-C12：10kVar、C相电容；C13-C16：30kVar、三相共补电容；投入门限：4kVar；切除门限：2kVar；目标功率因数：1.000；投切延时：10秒；切投保护延时：1分钟；内定快速切除时间：1秒。
(2)上位机控制三相交流多功能标准源输出三相电压220V、三相电流1A、相位角26°给被检低压无功补偿终端，并控制标准源按步长1度调整相位角输出，直到投入第一个电容，停止角度调整；
(3)等待投入所有电容；
(4)上位机控制三相交流多功能标准源输出A相电流为零，并在标准源开始输出A相电流为零时开始脉冲计时，并记录时间hA；
(5)上位机通过遥控遥信盒依次检测到共补最小先投电容C13退出时间hB、第二组共补最小先投电容C14退出时间hC、第三组共补最小先投电容C15退出时间hD、第四组共补最小先投电容C16退出时间hE、第一组分补最小先投电容C1退出时间hF、第一组分补最小先投电容C2退出时间hG、第一组分补最小先投电容C3退出时间hH、第一组分补最小先投电容C4退出时间hI；
(5)保持电容状态，等待90秒后，若电容C1至C4、C13至C16为切除状态，电容C5至C12为投入状态，则被检低压无功补偿终端的电容投切控制动作正确；
(6)上位机控制三相交流多功能标准源调整A相电流到1A，若电容从共补到分补依投入，则被检低压无功补偿终端的电容投切控制动作正确；
(7)步骤(2)中电容退出方法符合等容循环、先共补后分补的原则，则为合格，否则为不合格；
(8)响应时间：hB-hA≤2秒，若大于2秒，则不合格；
(9)共补电容切除时间间隔hc-hB≤2秒，若大于2秒，则不合格，其它共补电容切除时间间隔类推；
(10)共补电容切除时间间隔hG-hF≤5秒，，若大于2秒，则不合格，其它分补电容切除时间间隔类推。

Claims (5)

1.一种低压无功补偿终端现场检测***，其特征在于，该***由上位机、三相交流多功能标准源、低压无功补偿终端遥信遥控盒、被检低压无功补偿终端组成，上位机分别与低压无功补偿终端遥信遥控盒、三相交流多功能标准源和被检低压无功补偿终端连接，被检低压无功补偿终端分别与低压无功补偿终端遥信遥控盒、三相交流多功能标准源连接。
2.按照权利要求1所述的低压无功补偿终端现场检测***，其特征在于，所述上位机是装有基于Visual C++2010编程语言开发的低压无功补偿终端现场检测软件的便携式电脑。
3.按照权利要求1所述的低压无功补偿终端现场检测***，其特征在于，所述的三相交流多功能标准源是能输出0～300V相电压、0～24A相电流、2～31次谐波，且能模拟输出电网工况和断相、失压、失流、反极性的电力故障，三相功率输出的准备度为0.05％RG，频率输出准确度达0.002Hz，电压/电流输出准确度达0.05％，相位输出准确度达0.05°，每相带负载能力为25VA，频率输出范围为35Hz～75Hz的三相交流多功能标准源。
4.按照权利要求1所述的低压无功补偿终端现场检测***，其特征在于，所述低压无功补偿终端遥信遥控盒是模拟16路电容器投切开关状态量输出和32路复合开关量输入、且提供USB通信接口的设备。
5.权利要求1所述的低压无功补偿终端现场检测***的检测方法，其特征在于，该方法包括如下步骤：
(1)先在上位机上配置好检测项目，下载检测项目后，上位机按预设检测项目的要求发出工作指令，控制三相交流多功能标准源输出模拟电网工况的电压电流信号、低压无功补偿终端遥信遥控盒模拟输出电容器投切开关状态量到被检低压无功补偿终端；
(2)被检低压无功补偿终端根据其检测到电压、电流信号和电容器投切开关状态量做出电容投切、回路异常切除、投切闭锁的动作，并将相应的复合开关量发送给低压无功补偿终端遥信遥控盒，将相应的标记、时间信息通过以太网方式发送给上位机；
(3)上位机将被检低压无功补偿终端发送来的信息与标准信息进行分析、比较和判断，得出检测结果，并输出检测报告。
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PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
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WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication

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