远程无功功率补偿控制器管理信息系统

电力18讯：    
谢晓文 广东省电力物资总公司 广东广州 （510630）

摘要：随着无功功率补偿装置应用越来越广泛，特别是动态无功功率装置的应用，建立远程无功功率补偿控制器管理信息系统已势在必行。该文介绍了一种远程无功功率补偿控制器管理信息系统的结构、通信协议、功能。

关键词：无功补偿；管理信息系统；远程


据统计，当前国内典型城乡电网无功损耗情况大致如下：按电压等级划分，0.4 kV级损耗约占总损耗50%，10 kV级约占20%，35 kV级约占20%。在农网中，长距离供电较为普遍，10 kV线路损耗较大；在城网中，大工业的无功损耗在10 kV中，而其他则普遍在0.4 kV侧。因此做好10 kV级电压以下电网的无功补偿具有重要意义。而10 kV用户比较分散，则需要就地进行电网无功功率补偿，则形成了无功功率补偿装置分布比较分散。

目前，无功功率补偿，在10 kV侧以下多采用并联补偿装置。最简单的就是开关（断路器，电磁型交流接触器）操作的电容器组和电抗器，这种装置曾在电网中大量使用，但这种补偿装置是静态的，它不能及时响应无功功率的波动。这种电磁型投切开关（含电磁型交流接触器），由于受电容器涌流能力、放电时间、电容器分级及投切开关的操作频率、使用寿命等因素的制约，补偿的容量受到限制，同时无法避免以下不足：

补偿是有级的、定时的，因而补偿精度差，响应速度慢，一般为延时投切，不能适应负荷变化快的场合。对一些变化的负荷，如电梯、起重、电焊、电弧炉这类装置就无法进行跟踪补偿。

针对以上问题，基于智能晶闸管投切电容器装置(TSC)(结构示意见图1a)和晶闸管投切电抗器(TCR)(结构示意见图1b)正在进一步发展，这些装置能够克服以上缺点，进行动态无功功率补偿。进一步改进的FC+TCR型结构(见图1c)，即晶闸管投切电容器装置和晶闸管投切电抗器并联运行结构(TSC+TCR)。由于采用了晶闸管控制技术，将微处理器用于其中，可以完成复杂的监测和控制任务，从而使动态无功补偿技术更完善，进入了智能控制。


近年来电力行业发展迅速，信息化建设日益加快，计算机技术在电力行业的应用水平越来越高。动态无功补偿的智能化控制为建立无功补偿控制器管理信息系统提供了基础，因此开发具有远程无功功率补偿控制器管理信息系统，具有重要的意义。

1 远程无功功率补偿控制器管理信息系统的体系结构

远程无功功率补偿控制器管理信息系统(以下简称无功补偿管理系统)系利用现代通信技术、信息处理、储存技术，实现各变电站、用户等有无功功率补偿器的计量点数据的远程自动采集、统计、分析。同时也可供其他用户询问有关无功功率补偿的数据。

1.1 系统构成

无功补偿管理系统采用分层、分布式结构，由主站(中心管理机构)、子站(各变电站、用户等的控制器)和通信网络构成。主站的网络中心，数据采集系统通过配制不同的通信模块与各种方式与子站的采集终端通信，同时抄录子站采集装置的信息。

1.2 主站

主站是整个无功补偿管理系统的中心，整个系统的数据采集、存贮、分析、统计等工作均在此完成，整个系统的安全也由它来预防。主站的数据库服务器采用冗余双机集群互为热备用工作方式。主站网络采用冗余的高速网结构，有内网、安全区、信息网、控制器终端等部分，其中控制器终端部分与专用设备相连接，经过网桥直接入内网，安全性高，安全区部分接互联服务器，但不允许访问主服务器，以保证系统的安全性。

系统的配制按模块化、分布式，实现业务与数据分离。底层包括支持平台(操作系统、数据库及数据库访问接口)和服务器模块；中间层具有访问底层的统一接口；应用层通过中间层进行访问。系统中的重要模块实现主辅备份。操作系统在设计上支持各类主流操作系统。在程序开发过程中应充分考虑各操作系统的差异。

对于整个无功补偿管理系统的安全性作了全面的考虑，首先在系统设计方面，有完备的用户权管理功能，为每一个功能设置一个权限，并由系统管理员根据工作需要分配给相关部门的相关用户。每一个用户都有各自不同的密码保护，这样能有效的防止非法用户的入侵以及非法操作。对于原始数据在技术上保证其不可更改，维护了原始数据的可靠性、安全性。系统应用程序能自动生成登陆事件记录；对于网络的安全，采用防火墙实现内网与外网隔离，将与其他系统互联的服务器放在防火墙的安全区，允许其他系统相关计算机访问，但其他系统不能直接访问本系统的内网。在系统外部访问的网段上设置安全认证措施，使认证失败的用户不能建立连接，从而保证用户的合法性，杜绝非法操作。

1.3 子站

子站主要分布在无功功率补偿控制器所在部位，其主要任务是采集、存贮无功功率补偿控制器的有关数据，监测无功功率补偿系统运营状况，通过不同的通信方式按照一定的通信协议与主<