具备热插拔和即插即用功能的静止无功发生器及使用方法与流程

本发明涉及一种具备热插拔和即插即用功能的静止无功发生器及其使用方法，属于静止无功发生器技术领域。

背景技术：

模块化静止无功发生器因其出色的动态补偿性能，以及便于批量化生产和容量灵活组合等优点，在工矿企业、大型工商业、先进制造业等各个领域获得了广泛的应用。目前，比较常见的解决方案是：根据实际需求的总容量，由多个较小容量的svg模块并联组屏，多个svg模块采用电缆或铜排连接到一次母线，二次监控通过通信总线接入上位机；上位机作为人机界面，负责查询并显示各个svg模块运行信息，每个svg模块的通信地址由调试工程师单独设置。上述常规解决方案在实际应用中存在一定的问题，即新投运或者更换svg模块时，需要由专业的工程师进行安装和一系列设置，并且在模块更换时容易出现带电误操作，产生拉弧、过电压等危险，无法实现真正意义上的“即插即用”和热插拔。

技术实现要素：

针对上述现有技术存在的问题，本发明提供一种具备热插拔和即插即用功能的静止无功发生器及其使用方法，能够实现svg模块的即插即用和热插拔。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：一种具备热插拔和即插即用功能的静止无功发生器，包括柜体、安装在柜体上的上位机和若干个安装在柜体内的svg模块，上位机通过通讯总线与各个svg模块连接；所述柜体内布置有多个用于安装svg模块的隔板组件，所述柜体内位于所述隔板组件的后侧绝缘安装有垂直布置的nabc四相垂直母排，每个所述svg模块的后侧壁上安装有能够与nabc四相垂直母排相配合的nabc四相静触头；每个所述svg模块的左侧壁上安装有箱柜电控锁，所述柜体内安装有与箱柜电控锁相配合使用的锁扣组件；

所述svg模块上的nabc四相静触头、箱柜电控锁均与所属svg模块连接；所述nabc四相垂直母排通过断路器与电网连接。

进一步地，每个所述隔板组件的后侧均安装有smc绝缘材料固定件，所述smc绝缘材料固定件上开设有用于插接所述nabc四相垂直母排的插接孔。

进一步地，所述柜体包括框架结构的支撑架、安装在支撑架前侧的前门板、安装在支撑架后侧的后门板、对称安装在支撑架左右两侧的左门板和右门板、安装在支撑架底部的底板以及安装在支撑架顶部的顶板，所述前门板和后门板上均开设有散热孔；所述上位机安装在前门板上。

进一步地，所述支撑架包括四个对称布置的竖立柱和若干个位于竖立柱上下两端且连接在任意两个相邻竖立柱之间的横立柱，前后两个相邻的竖立柱之间连接有若干个前后布置的横板，左右两侧的横板上均能够滑动地安装有中立柱，所述锁扣组件安装在左侧的中立柱上。

进一步地，所述顶板上安装有吊耳。

进一步地，每个所述隔板组件包括两个对称布置在支撑架左右内侧的l型支撑板，所述l型支撑板能够上下移动地安装在支撑架上。

一种具备热插拔和即插即用功能的静止无功发生器的使用方法，svg模块的数量为n个，其使用方法包括如下步骤：

步骤s1、上位机上电，按柜体内svg模块的安装位置编号，编号为0，1，...，n-1；

步骤s2、先将0号svg模块推入最上方的隔板组件上，直至svg模块后侧的nabc四相静触头卡接在nabc四相垂直母排上，箱柜电控锁的锁口靠近锁扣组件，并将与上位机连接的通讯总线与svg模块连接；

步骤s3、上位机检测到有新的svg模块接入，自动将svg模块的通信地址更改为0；

步骤s4、按照顺序，依次将1～n-1号模块推入，重复步骤s2、s3，上位机自动将敌营模块的通信地址更改为1～n-1；

步骤s5、根据需要，操作上位机，按序依次启动对应的svg模块，启动后的svg模块向箱柜电控锁发送信号，控制箱柜电控锁与锁扣组件锁紧。

进一步地，当需要更换svg模块时，除了因故障已退出运行的svg模块，可操作上位机，停止需要更换的svg模块工作；停机后的svg模块解除位置锁定；抽出旧的svg模块，推入新的svg模块；上位机检测到有新的svg模块接入，自动将该模块通信地址更改为对应位置编号；操作上位机，启动对应的svg模块，启动后的svg模块自动控制箱柜电控锁和锁扣组件锁紧进行位置锁定。

进一步地，当需要增加svg模块时，根据需要增加的svg模块的数量m，操作上位机，重新设置总模块数量为n+m，编号为0，1，...，n+m-1；按序推入新的svg模块；上位机检测到有新的svg模块接入，自动将该模块通信地址更改为对应位置编号；操作上位机，启动对应的svg模块，启动后的svg模块自动控制箱柜电控锁和锁扣组件锁紧进行位置锁定。

与现有的技术相比，本发明svg模块采用插拔式安装方式，布置于柜体内，svg模块后部安装的nabc四相静触头在将svg模块插入隔板组件上时可直接与nabc四相垂直母排相卡接，实现与电网的连接，免去了电缆连接或拆卸的工作，从而实现系统带电安装或拆卸svg模块；svg模块后侧的箱柜电控锁与锁扣组件配合，在上位机的控制下，使其具备自动锁止和解锁功能，可防止svg模块运行中被拔出而产生的的拉弧或过电压等危险；静止无功发生器整机具备自动通讯组网功能，svg模块通讯地址可自动分配和连接，省去了svg模块更换或投运时繁琐的设置过程；静止无功发生器真正实现了热插拔和即插即用功能。

附图说明

图1为本发明上位机与svg模块间的连接示意图；

图2为本发明上位机自动分配模块地址及状态轮询逻辑示意图；

图3为本发明的结构示意图；

图4为图3的后视图；

图5为本发明省去右门板和后门板后的另一视角示意图；

图6为图5的后视图；

图7为图5的右视图；

图8为本发明svg模块相关连接示意图；

图9为图8的主视图；

图10为图8的俯视图；

图11为本发明svg模块与电网间的连接示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明实施中的技术方案进行清楚，完整的描述，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

如图1至图11所示，本发明实施例提供的一种具备热插拔和即插即用功能的静止无功发生器，包括柜体1、安装在柜体1上的上位机2和若干个安装在柜体1内的svg模块3，上位机2通过通讯总线与各个svg模块3连接；所述柜体1内布置有多个用于安装svg模块3的隔板组件4，所述柜体1内位于所述隔板组件4的后侧绝缘安装有垂直布置的nabc四相垂直母排5，每个所述svg模块3的后侧壁上安装有能够与nabc四相垂直母排5相配合的nabc四相静触头6；每个所述svg模块3的左侧壁上安装有箱柜电控锁8，所述柜体1内安装有与箱柜电控锁8相配合使用的锁扣组件7；所述svg模块3上的nabc四相静触头6、箱柜电控锁8均与所属svg模块3连接；所述nabc四相垂直母排5通过断路器与电网连接。

svg模块3采用抽屉式安装方式，布置于柜体内，具体在svg模块后部安装有位置锁止用的箱柜电控锁，在柜体内安装有与svg模块上箱柜电控锁配套的锁扣组件。当svg模块装入柜体就位后，svg模块后侧的nabc四相静触头卡合在nabc四相垂直母排5上。各个svg模块与电网间的连接如图11所示，由于svg模块内部配置有并网开关，此并网开关只有在svg模块启动后才会由模块控制器控制合闸；svg模块停机后，这个内部的并网开关会断开。当svg模块未启动或因故障停机时，其内部并不带电，并网开关处于断开状态，箱柜电控锁处于解锁状态，svg模块可以从工作位置抽出。当svg模块启动后，并网开关合闸，其内部控制器将箱柜电控锁闭合，位置锁死，以保证svg模块无法被抽出，然后开始进入工作状态。

上述箱柜电控锁8和锁扣组件7是目前市面上常见的用于超市寄存箱或快递柜的具备机械锁舌的电子锁，其也可以采用无机械锁舌磁力锁。

作为本发明的进一步限定，每个所述隔板组件4的后侧均安装有smc绝缘材料固定件9，所述smc绝缘材料固定件9上开设有用于插接所述nabc四相垂直母排5的插接孔91。具体的，所述smc绝缘材料固定件9的两端分别与两侧的中立柱连接，nabc四相垂直母排穿插在插接孔内。

作为本发明的进一步限定，所述柜体1包括框架结构的支撑架11、安装在支撑架11前侧的前门板12、安装在支撑架11后侧的后门板16、对称安装在支撑架11左右两侧的左门板18和右门板14、安装在支撑架11底部的底板以及安装在支撑架顶部的顶板13，所述前门板12和后门板16上均开设有散热孔15；所述上位机2安装在前门板12上。整个柜体结构简单，成本低，利用投入生产，实用性强。

作为本发明的进一步限定，所述支撑架11包括四个对称布置的竖立柱111和若干个位于竖立柱111上下两端且连接在任意两个相邻竖立柱111之间的横立柱112，前后两个相邻的竖立柱111之间连接有若干个前后布置的横板113，左右两侧的横板113上均能够滑动地安装有中立柱114，所述锁扣组件7安装在左侧的中立柱114上。其中，中立柱114可滑动地安装在横板113上，可根据需要调整其的位置，以适应不用尺寸的svg模块，使用范围更广。

作为本发明的进一步限定，所述顶板上安装有吊耳17。吊耳17的增设可方便整个发生器的运输和移动。

考虑到svg模块在运行过程中会产生一定的热量，每个所述隔板组件4可包括两个对称布置在支撑架11左右内侧的l型支撑板，所述l型支撑板能够上下移动地安装在支撑架11上。具体的，可将svg模块3放置在左右两侧的两个l型支撑板上，并借助于螺栓等组件实现对svg模块3的进一步定位，避免其在运输过程中晃动，对svg模块3后侧的部件造成损坏；这种结构的隔板组件4仅从两侧对svg模块3进行安装固定，不会阻碍svg模块的散热。

一种具备热插拔和即插即用功能的静止无功发生器的使用方法，svg模块3的数量为n个，其使用方法包括如下步骤：

步骤s1、上位机上电，按柜体内svg模块3的安装位置编号，编号为0，1，...，n-1；

步骤s2、先将0号svg模块推入最上方的隔板组件4上，直至svg模块3后侧的nabc四相静触头6卡接在nabc四相垂直母排5上，箱柜电控锁8的锁口靠近锁扣组件7，并将与上位机2连接的通讯总线与svg模块3连接；

步骤s3、上位机2检测到有新的svg模块3接入，自动将svg模块3的通信地址更改为0；

步骤s4、按照顺序，依次将1～n-1号模块推入，重复步骤s2、s3，上位机2自动将对应svg模块的通信地址更改为1～n-1；

步骤s5、根据需要，操作上位机2，按序依次启动对应的svg模块3，启动后的svg模块3向箱柜电控锁8发送信号，控制箱柜电控锁8与锁扣组件7锁紧进行位置锁定，防止运行中的svg模块3被拔出时产生拉弧或过电压等危险。

当需要更换svg模块3时，除了因故障已退出运行的svg模块3，可操作上位机2，停止需要更换的svg模块3工作；停机后的svg模块3解除位置锁定；抽出旧的svg模块，推入新的svg模块；上位机检测到有新的svg模块接入，自动将该模块通信地址更改为对应位置编号；操作上位机，启动对应的svg模块，启动后的svg模块自动控制箱柜电控锁和锁扣组件锁紧进行位置锁定，防止运行中的模块被拔出时产生拉弧或过电压等危险。

当需要增加svg模块时，根据需要增加的svg模块的数量m，操作上位机，重新设置总模块数量为n+m，编号为0，1，...，n+m-1；按序推入新的svg模块；上位机检测到有新的svg模块接入，自动将该模块通信地址更改为对应位置编号；操作上位机，启动对应的svg模块，启动后的svg模块自动控制箱柜电控锁和锁扣组件锁紧进行位置锁定，防止运行中的模块被拔出时产生拉弧或过电压等危险。

最终，本发明svg模块采用插拔式安装方式，布置于柜体内，svg模块后部安装的nabc四相静触头在将svg模块插入隔板组件上时可直接与nabc四相垂直母排相卡接，实现与电网的连接，免去了电缆连接或拆卸的工作，从而实现系统带电安装或拆卸svg模块；svg模块后侧的箱柜电控锁与锁扣组件配合，在上位机的控制下，使其具备自动锁止和解锁功能，可防止svg模块运行中被拔出而产生的的拉弧或过电压等危险；静止无功发生器整机具备自动通讯组网功能，svg模块通讯地址可自动分配和连接，省去了svg模块更换或投运时繁琐的设置过程；静止无功发生器真正实现了热插拔和即插即用功能。

对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神和基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。