本发明涉及电力技术领域，尤其是一种无功补偿控制装置及其控制方法。
背景技术：
在日常用电环境中，运行的配网无功补偿装置主要为动态补偿，投切方式使得柜内某组大容量电容或某组小容量电容使用时间过长，其他电容组使用时间短而投切频繁。其中使用时间过长的电容组，以及频繁投切的接触器和电容组易损坏，导致无功补偿装置使用稳定性降低甚至短时间故障失效，大大地提高了无功补偿装置的维护成本。
技术实现要素：
为解决上述问题，本发明的目的在于提供一种无功补偿控制装置及其控制方法，用以提高无功补偿装置的使用稳定性。
本发明解决其问题所采用的技术方案是：
本发明的第一方面，一种无功补偿的控制方法，其特征在于，包括以下步骤：采集电网数据；对所述电网数据处理，得到功率因数；将所述功率因数与设定值进行对比，根据对比结果进行先投先切的投切操作；对电容支路的好坏进行判断，根据判断结果进行相应的调用备用支路操作。
上述无功补偿的控制方法至少具有以下的有益效果：通过判断电容支路的好坏，并进行备用支路的自动调用，不仅提高了电容组的使用稳定性和可靠性，还延长了补偿装置的使用寿命，缩短无功补偿装置的维护周期。
进一步，所述设定值包括投入设定值和切除设定值，当所述功率因数小于所述投入设定值，则进行投入电容支路操作；当所述功率因数大于所述切除设定值，则进行切除电容支路操作。通过设置投入设定值和切除设定值，保证了运行的配网中动态补偿的实现。
进一步，对所述电容支路的好坏进行判断，包括：对投入的所述电容支路进行第一次判断，若所述电容支路无故障，标记为待投切支路；若所述电容支路有故障，进行第二次判断；若所述电容支路第二次判断无故障，标记为待投切支路；若所述电容支路第二次判断仍有故障，进行报警处理，对所述电容支路进行复位，并标记为禁投支路。通过进行二次判断，提高了判断故障支路的准确性。
进一步，根据判断结果进行相应的调用备用支路操作，包括：判断所述电容支路发生故障，且所述电容支路全部投入，进行以下操作：当所述功率因数小于所述切除设定值，以间隔时间投入与禁投支路的数量一致的所述备用支路，若禁投支路的数量大于所述备用支路的数量，则投入全部的所述备用支路；当所述功率因数大于所述切除设定值，不进行调用所述备用支路操作。通过投入相应数量的备用支路，确保电容支路出现故障的情况下，备用支路能根据补偿需求进行调用。
本发明的第二方面，一种无功补偿控制装置，包括测量模块，用于采集电网数据；用于对所述电网数据处理，得到功率因数。plc模块，被配置为：用于将所述功率因数与设定值进行对比，根据对比结果产生先投先切的投切信号；用于对所述支路的好坏进行判断，根据判断结果产生相应的调用备用支路信号。执行模块，与多组容量一致的电容支路连接，响应于投切信号，对所述电容支路进行投切操作。人机界面，用于配置plc模块和观察所述电容支路的投切情况。
上述无功补偿控制装置至少具有以下的有益效果：通过plc模块对无功补偿装置的投切操作进行控制，提高了电容组的使用稳定性和可靠性，实现自动调用备用支路，提高无功补偿的品质，减低补偿装置的维保成本。
进一步，所述plc模块用于将所述功率因数与设定值进行对比，根据对比结果产生先投先切的投切信号，包括：当所述功率因数小于所述投入设定值，则产生投入电容支路的信号；当所述功率因数大于所述切除设定值，则产生切除电容支路的信号；在先投入的电容支路优先进行切除。通过设置投入设定值和切除设定值，以及采用先投先切的投切逻辑，保证了运行的配网中动态补偿的实现。
进一步，所述plc模块用于对所述电容支路的好坏进行判断，包括：对投入的所述电容支路进行第一次判断，若所述电容支路无故障，标记为待投切支路；若所述电容支路有故障，进行第二次判断；若所述电容支路第二次判断无故障，标记为待投切支路；若所述电容支路第二次判断仍有故障，进行报警处理，对所述电容支路进行复位，并标记为禁投支路。通过进行二次判断，提高了判断故障支路的准确性。
进一步，所述plc模块用于根据判断结果进行相应的调用备用支路操作，包括：判断所述电容支路发生故障，且所述电容支路全部投入，进行以下操作：当所述功率因数小于所述切除设定值，以间隔时间投入与禁投支路的数量一致的所述备用支路，若禁投支路的数量大于所述备用支路的数量，则投入全部的所述备用支路；当所述功率因数大于所述切除设定值，不进行调用所述备用支路操作。通过投入相应数量的备用支路，确保电容支路出现故障的情况下，备用支路能根据补偿需求进行调用。
进一步，多组所述电容支路的容量一致，且所述电容支路的数量有冗余。冗余的电容支路为备用支路，电容支路的数量有冗余提高了无功补偿控制装置的可靠性和稳定性。另外电容支路的容量一致便于plc模块进行备用支路的调用，保证所调用备用支路的容量的一致性。
本发明的第三方面，存储介质，其特征在于，所述存储介质存储有可执行指令，所述可执行指令用于使计算机执行如以上所述的无功补偿的控制方法。
上述一种无功补偿控制装置及其控制方法的有益效果是：通过判断电容支路的好坏，并进行备用支路的自动调用，不仅提高了电容支路的使用稳定性和可靠性，还延长了补偿装置的使用寿命，缩短无功补偿装置的维护周期。
本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。
附图说明
下面结合附图和实例对本发明作进一步说明。
图1为本发明实施例一种无功补偿的控制方法的流程图；
图2为图1中判断过程的流程图；
图3为本发明实施例一种无功补偿控制装置的结构图；
图4为图3中plc模块的电路图。
具体实施方式
参照图1，本发明实施例提供了一种无功补偿的控制方法，包括步骤s110、采集电网数据；步骤s120、对电网数据处理，得到功率因数；步骤s130、将功率因数与设定值进行对比，根据对比结果进行先投先切的投切操作；步骤s140、对电容支路的好坏进行判断，根据判断结果进行相应的调用备用支路操作。通过判断电容支路的好坏，并进行备用支路的自动调用，不仅提高了电容组的使用稳定性和可靠性，还延长了补偿装置的使用寿命，缩短无功补偿装置的维护周期。
另一个实施例，设定值包括投入设定值和切除设定值，当所述功率因数小于所述投入设定值，则进行投入电容支路操作；当所述功率因数大于所述切除设定值，则进行切除电容支路操作。根据功率因数来判断电容支路是否投入或切除，投切控制逻辑是采用先投先切的方式。采用先投先切的方式，能实现支路的均衡投切，能够平均每个开关的投切次数，以及平均每个开关投入使用的时长，提高了电容组的使用稳定性和可靠性。
参照图2，另一个实施例，对支路的好坏进行判断，包括：对投入的电容支路进行第一次判断，若电容支路无故障，标记为待投切支路；若电容支路有故障，进行第二次判断；若电容支路第二次判断无故障，标记为待投切支路；若电容支路第二次判断仍有故障，进行报警处理，对电容支路进行复位，并标记为禁投支路。
在本实施方式中，对电容支路的好坏进行判断，具体流程如下：
步骤s141、投入电容支路，当功率因数小于投入设定值，电容支路执行投入操作，并对其进行判断操作；
步骤s142、第一次判断电容支路是否可用，电容支路在投入前的功率因数和投入0.5秒后的功率因数做比较，后者与前者的相差值大于0.02判断为电容支路正常，则标记为待投切支路；反之，记录一次故障支路，并进入下一步骤；
步骤s143、第二次判断电容支路是否可用，标记为一次故障支路3分钟后，通过对该电容支路重新进行复位和投入操作，电容支路在投入前的功率因数和投入1秒后的功率因数做比较，后者与前者的相差值大于0.02判断为电容支路正常，消除故障记录并标记为待投切支路；反之，则进入下一步骤；
步骤s144、对该电容支路进行报警处理，向电容支路的指示灯发出报警指令，使维护人员能直观地观察到发生故障的电容支路；
步骤s145、对电容支路进行复位，将已执行投入操作的电容支路进行复位，避免发生故障的电容支路影响到配网的无功补偿功能；
步骤s146、标记为禁投支路，标记为禁投支路后，该组电容支路在更换前，将不再接收投切指令。
另一个实施例，根据判断结果进行相应的调用备用支路操作，包括：判断电容支路发生故障，且电容支路全部投入，进行以下操作：当功率因数小于切除设定值，以间隔时间投入与禁投支路的数量一致的备用支路，若禁投支路的数量大于备用支路的数量，则投入全部的备用支路；当功率因数大于切除设定值，不进行调用备用支路操作。通过投入相应数量的备用支路，确保电容支路出现故障的情况下，备用支路能根据补偿需求进行调用。
参照图3和图4，另一个实施例，一种无功补偿控制装置，其特征在于，包括：测量模块310，用于采集电网数据；用于对电网数据处理，得到功率因数。plc模块320，被配置为：用于将功率因数与设定值进行对比，根据对比结果产生相应的投切信号；用于对电容支路的好坏进行判断，根据判断结果产生相应的调用备用支路信号。执行模块330，与多组容量一致的电容支路连接，响应于投切信号，对电容支路进行投切操作。人机界面340，用于配置plc模块320和观察电容支路的投切情况。通过设置人机界面340，提供给使用者操作的界面并进行查询操作，使用能通过人机界面340设置功率因数设定值，并能观察各个电容支路的工作状态，提高了无功补偿控制装置的使用便利性。
本实施例中，plc模块320的型号为西门子s7-200，具备体积小、速度快、可靠性高的优点。当然在其他实施例中，根据实际需求，plc模块320也可以采用其他型号，比如西门子s7-400。
另一个实施例，plc模块320用于将功率因数与设定值进行对比，根据对比结果产生先投先切的投切信号，包括：当功率因数小于投入设定值，则产生投入电容支路信号；当功率因数大于切除设定值，则产生切除电容支路信号；在先投入的电容支路优先进行切除。
另一个实施例，plc模块320用于对电容支路的好坏进行判断，包括：对投入的电容支路进行第一次判断，若电容支路无故障，标记为待投切支路；若电容支路有故障，进行第二次判断；若电容支路第二次判断无故障，标记为待投切支路；若电容支路第二次判断仍有故障，进行报警处理，对电容支路进行复位，并标记为禁投支路。
另一个实施例，plc模块320用于根据判断结果进行相应的调用备用支路操作，包括：判断电容支路发生故障，且电容支路全部投入，进行以下操作：当功率因数小于切除设定值，以间隔时间投入与禁投支路的数量一致的备用支路，若禁投支路的数量大于备用支路的数量，则投入全部的备用支路；当功率因数大于切除设定值，不进行调用备用支路操作。
另一个实施例，多组电容支路的容量一致，且电容支路的数量有冗余。冗余的电容支路为备用支路，电容支路的数量有冗余提高了无功补偿控制装置的可靠性和稳定性。另外电容支路的容量一致便于plc模块320进行备用支路的调用，保证所调用备用支路的容量的一致性。
在本实施方式中，无功补偿装置一共设置有十组主用的电容支路和两组备用支路。当无功补偿控制装置与无功补偿装置接入配电网后，执行模块330与十二组电容支路电气连接。测量模块310采集电网数据，得出功率因数；plc模块320根据功率因数发出投切指令，plc模块320投切控制逻辑是先投先切。因此，在正常使用情况下，十组主用的电容支路依据先投先切的方式进行投切操作，先投入的电容支路在需要切除电容支路时优先执行切除操作，这样保证了在没有出现故障电容支路的情况下，十组电容支路能实现均衡投切，每组电容支路的投切次数以及投入使用时间得到平均。
同时，为保证两组备用支路能及时被调用，当出现除报警以外的电容支路，其他电容支路全投的情况，plc模块320进行以下判断：有两组电容支路发生故障，且功率因数＜投入设定值，两组备用支路以间隔设定时间自动投入；有两组电容支路发生故障，且切除设定值＞功率因数≥投入设定值，以间隔设定时间投入一组备用支路；有一组电容支路发生故障，功率因数＜投入设定值，以间隔设定时间投入一组备用支路；功率因数≥投入设定值，不执行投切备用支路的操作。这样就能保证主用的电容支路因出现故障不能满足电网的补偿需求时，备用支路能被快速地调用起来，确保电网的稳定和安全。
无功补偿控制装置，在使用前，使用者分别将测量模块310和执行模块330与电网相连接，其中，执行模块330通过继电器与无功补偿装置的接触器相连，并通过人机界面340设置投入设定值和切除设定值。使用时，测量模块310采集电网数据，处理后得到功率因数；plc模块320根据功率因数与投入设定值和切除设定值的比较，对执行模块330发出投切信号；执行模块330根据投切信号，对电容支路进行投切操作；电容支路进行投入操作后，plc模块320使用二次判断的方式进行判断投切的电容支路是否正常工作，若判断该电容支路发生故障无法正常工作，进行告警处理，复位该电容支路并标记为禁投支路；当出现除报警以外的电容支路，其他电容支路全投的情况，对备用支路进行相应的投入操作，确保投入支路数量的稳定性。
从以上的描述可以看出，本发明的无功补偿的控制方法，通过判断支路的好坏，并进行备用支路的自动调用，不仅提高了电容组的使用稳定性和可靠性，还延长了补偿装置的使用寿命，缩短无功补偿装置的维护周期。
以上，只是本发明的较佳实施例而已，本发明并不局限于上述实施方式，只要其以相同的手段达到本发明的技术效果，都应属于本发明的保护范围。
1.一种无功补偿的控制方法，其特征在于，包括以下步骤：
采集电网数据；
对所述电网数据处理，得到功率因数；
将所述功率因数与设定值进行对比，根据对比结果进行先投先切的投切操作；
对电容支路的好坏进行判断，根据判断结果进行相应的调用备用支路操作。
2.根据权利要求1所述的无功补偿的控制方法，其特征在于，所述设定值包括投入设定值和切除设定值，当所述功率因数小于所述投入设定值，则进行投入电容支路操作；当所述功率因数大于所述切除设定值，则进行切除电容支路操作。
3.根据权利要求1所述的无功补偿的控制方法，其特征在于，对所述电容支路的好坏进行判断，包括：对投入的所述电容支路进行第一次判断，若所述电容支路无故障，标记为待投切支路；若所述电容支路有故障，进行第二次判断；若所述电容支路第二次判断无故障，标记为待投切支路；若所述电容支路第二次判断仍有故障，进行报警处理，对所述电容支路进行复位，并标记为禁投支路。
4.根据权利要求3所述的无功补偿的控制方法，其特征在于，根据判断结果进行相应的调用备用支路操作，包括：判断所述电容支路发生故障，且所述电容支路全部投入，进行以下操作：当所述功率因数小于所述切除设定值，以间隔时间投入与禁投支路的数量一致的所述备用支路，若禁投支路的数量大于所述备用支路的数量，则投入全部的所述备用支路；当所述功率因数大于所述切除设定值，不进行调用所述备用支路操作。
5.一种无功补偿控制装置，其特征在于，包括：
测量模块，用于采集电网数据；用于对所述电网数据处理，得到功率因数；
plc模块，被配置为：将所述功率因数与设定值进行对比，根据对比结果产生先投先切的投切信号；对所述电容支路的好坏进行判断，根据判断结果产生相应的调用备用支路信号。
执行模块，与多组电容支路连接，响应于投切信号，对所述电容支路进行投切操作。
人机界面，用于配置plc模块和观察所述电容支路的投切情况。
6.根据权利要求5所述的无功补偿控制装置，其特征在于，所述plc模块用于将所述功率因数与设定值进行对比，根据对比结果产生先投先切的投切信号，包括：当所述功率因数小于所述投入设定值，则产生投入电容支路的信号；当所述功率因数大于所述切除设定值，则产生切除电容支路的信号；在先投入的电容支路优先进行切除。
7.根据权利要求6所述的无功补偿控制装置，其特征在于，所述plc模块用于对所述电容支路的好坏进行判断，包括：对投入的所述电容支路进行第一次判断，若所述电容支路无故障，标记为待投切支路；若所述电容支路有故障，进行第二次判断；若所述电容支路第二次判断无故障，标记为待投切支路；若所述电容支路第二次判断仍有故障，进行报警处理，对所述电容支路进行复位，并标记为禁投支路。
8.根据权利要求7所述的无功补偿控制装置，其特征在于，所述plc模块用于根据判断结果进行相应的调用备用支路操作，包括：判断所述电容支路发生故障，且所述电容支路全部投入，进行以下操作：当所述功率因数小于所述切除设定值，以间隔时间投入与禁投支路的数量一致的所述备用支路，若禁投支路的数量大于所述备用支路的数量，则投入全部的所述备用支路；当所述功率因数大于所述切除设定值，不进行调用所述备用支路操作。
9.根据权利要求5所述的无功补偿控制装置，其特征在于，多组所述电容支路的容量一致，且所述电容支路的数量有冗余。
10.存储介质，其特征在于，所述存储介质存储有可执行指令，所述可执行指令用于使计算机执行如权利要求1至4任一项所述的无功补偿的控制方法。
技术总结