本发明提供一种无功补偿柜及其的无功补偿单元的控制方法，控制方法包括：开启无功补偿柜；每一无功补偿单元均与其它的无功补偿单元交互信息，并且每一无功补偿单元中的控制单元均将自身的信息与接收的其它的无功补偿单元的信息进行比较；根据信息判断每一无功补偿单元的优先级，若第i个无功补偿单元的优先级大于其它的无功补偿单元的优先级，则将第i个无功补偿单元作为主机以及将其的控制单元作为主控制单元，将其它的无功补偿单元作为从机以及将其的控制单元作为从控制单元；该主控制单元控制该主机和所有从机以无功功率运行以实现无功补偿柜的无功补偿。本发明无需单独配置主控单元且每一时刻只有一个主机运行，实现无功补偿柜的无功补偿。
1.一种无功补偿柜中的无功补偿单元的控制方法，该无功补偿柜包括N个无功补偿单元，其特征在于，每一无功补偿单元包括一控制单元，每一控制单元均用于控制其所在的无功补偿单元的运行，设1≤i≤N，该控制方法包括：S1、开启无功补偿柜；
S2、每一无功补偿单元均与其它的(N-1)个无功补偿单元进行信息交互，并且每一无功补偿单元中的控制单元均将自身的信息与接收的其它的(N-1)个无功补偿单元的信息进行比较；
S3、根据所有信息判断每一无功补偿单元的优先级，若第i个无功补偿单元的优先级大于其它的(N-1)个无功补偿单元的优先级，则将该第i个无功补偿单元作为主机，将该第i个无功补偿单元中的控制单元作为主控制单元，将其它的(N-1)个无功补偿单元作为从机，以及将其它的(N-1)个无功补偿单元中的控制单元作为从控制单元；
S4、该主控制单元控制该主机和所有从机以一无功功率运行以实现该无功补偿柜的无功补偿；
在步骤S4之后，一增加的无功补偿单元与作为主机的无功补偿单元进行信息交互，根据信息判断该增加的无功补偿单元与作为主机的无功补偿单元的优先级，若该增加的无功补偿单元的优先级大于作为主机的无功补偿单元的优先级，则将该增加的无功补偿单元更新为主机、该增加的无功补偿单元的控制单元更新为主控制单元，将原作为主机的无功补偿单元作为从机、原作为主机的无功补偿单元的控制单元作为从控制单元。
2.如权利要求1所述的控制方法，其特征在于，在步骤S4之后，在每一从控制单元均未接收到该主控制单元发送的信息时，判断未接收到来自该主控制单元的信息的时间是否达到一设定阈值，若是，则作为从机的(N-1)个无功补偿单元进行信息交互，并根据(N-1)个无功补偿单元的所有信息判断(N-1)个无功补偿单元中每一无功补偿单元的优先级，以将优先级最高的无功补偿单元更新为主机、该主机的控制单元更新为主控制单元，其余的无功补偿单元作为从机、该些从机的控制单元作为从控制单元。
3.如权利要求1所述的控制方法，其特征在于，该信息为无功补偿单元的网络序号或无功补偿单元的硬件地址。
4.如权利要求1-3中任意一项所述的控制方法，其特征在于，一终端显示设备与一上位电力监控系统通讯连接，该终端显示设备与该上位电力监控系统均监听该无功补偿柜的所有信息。
5.一种无功补偿柜，其包括N个无功补偿单元，其特征在于，该无功补偿柜包括一开启单元，每一无功补偿单元包括一控制单元和一判断单元，每一控制单元均用于控制其所在的无功补偿单元的运行，设1≤i≤N；
每一控制单元均用于将其所在的无功补偿单元与其它的(N-1)个无功补偿单元进行信息交互；
每一控制单元均用于将自身的信息与接收的其它的(N-1)个无功补偿单元的信息进行比较；
每一判断单元均用于根据所有信息判断其所在的无功补偿单元的优先级，第i个判断单元用于在判断出第i个无功补偿单元的优先级大于其它的(N-1)个无功补偿单元的优先级时，将该第i个无功补偿单元作为主机，将该第i个无功补偿单元中的控制单元作为主控制单元，将其它的(N-1)个无功补偿单元作为从机，以及将其它的(N-1)个无功补偿单元中的控制单元作为从控制单元；
该主控制单元用于控制该主机和所有从机以一无功功率运行以实现该无功补偿柜的无功补偿；
一增加的无功补偿单元与作为主机的无功补偿单元进行信息交互，该增加的无功补偿单元和作为主机的无功补偿单元中的判断单元用于根据信息判断该增加的无功补偿单元和作为主机的无功补偿单元的优先级，若该增加的无功补偿单元的优先级大于作为主机的无功补偿单元的优先级，则将该增加的无功补偿单元更新为主机、该增加的无功补偿单元的控制单元更新为主控制单元，将原作为主机的无功补偿单元作为从机、原作为主机的无功补偿单元的控制单元作为从控制单元。
6.如权利要求5所述的无功补偿柜，其特征在于，在每一从控制单元均未接收到该主控制单元发送的信息时，每一从机中的判断单元用于判断未接收到来自该主控制单元的信息的时间是否达到一设定阈值，并在结果为是时，每一从控制单元用于将作为从机的(N-1)个无功补偿单元进行信息交互，并且每一从机中的判断单元用于根据(N-1)个无功补偿单元的所有信息判断其所在的无功补偿单元的优先级，以将优先级最高的无功补偿单元更新为主机、该主机的控制单元更新为主控制单元，其余的无功补偿单元作为从机、该些从机的控制单元作为从控制单元。
7.如权利要求5所述的无功补偿柜，其特征在于，该信息为无功补偿单元的网络序号或无功补偿单元的硬件地址。
8.如权利要求5-7中任意一项所述的无功补偿柜，其特征在于，一终端显示设备与一上位电力监控系统通讯连接，该终端显示设备与该上位电力监控系统均监听该无功补偿柜的所有信息。
无功补偿柜及其的无功补偿单元的控制方法
技术领域
[0001] 本发明涉及一种设有多个无功补偿单元的无功补偿柜，特别涉及一种无功补偿柜中的无功补偿单元的控制方法及无功补偿柜。
背景技术
[0002] 电力系统中使用的无功补偿柜中一般安装有多个无功补偿单元，根据现场实际情况的需要，上述多个无功补偿单元应进行综合测量与控制，并根据现场需要实现投入或退出某一个或多个无功补偿单元的运行，以达到预期的无功补偿的目的，使电力系统实现经济安全运行的目标。因此上述多个无功补偿单元需用一个主控单元来进行综合测量与控制，并通过主控单元与上位变电站监控系统进行双向通讯，使其成为变电站监控系统的组成部分。
[0003] 上述系统最大缺点是当主控单元因故退出运行时，无功补偿柜就失去综合测量与控制功能，因而就无法正常运行，大大影响该变电站的供电质量。
[0004] 另外，在一篇公开的专利文献“一种基于RS485多主机有线串行通讯的方法”（发明专利申请号：200710030549.5）中指出将每一台设备均作为主机即采用多主机通讯，但是本专利文献中的多主机通讯会发生通讯冲突的问题。
发明内容
[0005] 本发明要解决的技术问题是为了克服现有技术中多个无功补偿单元共用一个主控单元会导致当主控单元因故退出运行时，无功补偿柜就失去综合测量与控制功能以及若采用多主机通讯会发生通讯冲突的缺陷，提供一种具有无需单独配置主控单元且每一时刻只有一个主机运行的功能的无功补偿柜及其的无功补偿单元的控制方法。
[0006] 本发明是通过下述技术方案来解决上述技术问题的：
[0007] 本发明提供一种无功补偿柜中的无功补偿单元的控制方法，该无功补偿柜包括N个无功补偿单元，其特点在于，每一无功补偿单元包括一控制单元，每一控制单元均用于控制其所在的无功补偿单元的运行，设1≤i≤N，该控制方法包括：
[0008] S1、开启无功补偿柜；
[0009] S2、每一无功补偿单元均与其它的（N-1）个无功补偿单元进行信息交互，并且每一无功补偿单元中的控制单元均将自身的信息与接收的其它的（N-1）个无功补偿单元的信息进行比较；
[0010] S3、根据所有信息判断每一无功补偿单元的优先级，若第i个无功补偿单元的优先级大于其它的（N-1）个无功补偿单元的优先级，则将该第i个无功补偿单元作为主机，将该第i个无功补偿单元中的控制单元作为主控制单元，将其它的（N-1）个无功补偿单元作为从机，以及将其它的（N-1）个无功补偿单元中的控制单元作为从控制单元；
[0011] S4、该主控制单元控制该主机和所有从机以一无功功率运行以实现该无功补偿柜的无功补偿。
[0012] 较佳地，在步骤S4之后，在每一从控制单元均未接收该主控制单元发送的信息时，判断未接收到来自该主控制单元的信息的时间是否达到一设定阈值，若是，则作为从机的（N-1）个无功补偿单元进行信息交互，并根据（N-1）个无功补偿单元的所有信息判断（N-1）个无功补偿单元中每一无功补偿单元的优先级，以将优先级最高的无功补偿单元更新为主机、该主机的控制单元更新为主控制单元，其余的无功补偿单元作为从机、该些从机的控制单元作为从控制单元。
[0013] 在确定了主控制单元和对应的主机后，系统正常运行，但在每一从控制单元均未接收到该主控制单元发送的信息且未接收到来自该主控制单元的信息的时间达到该设定阈值时，就说明该主机出现网络故障无法运行了，则其它所有的从机相互之间开始进行信息交换，每一从机根据接收到的信息判断优先级，进而从所有的从机中挑选出优先级最高的作为新的主机，所有的从机中除优先级最高的作为主机的那一从机外其它的还是为从机。
[0014] 较佳地，在步骤S4之后，一增加的无功补偿单元与作为主机的无功补偿单元进行信息交互，根据信息判断该增加的无功补偿单元与作为主机的无功补偿单元的优先级，若该增加的无功补偿单元的优先级大于作为主机的无功补偿单元的优先级，则将该增加的无功补偿单元更新为主机、该增加的无功补偿单元的控制单元更新为主控制单元，将原作为主机的无功补偿单元作为从机、原作为主机的无功补偿单元的控制单元作为从控制单元。
[0015] 当需要再投入一无功无偿单元以实现该无功补偿柜的无功补偿时，该增加的无功补偿单元与原网络中作为主机的无功补偿单元进行信息交互，并根据该增加的无功补偿单元与作为主机的无功补偿单元的优先级判断出该增加的无功补偿单元是作为主机还是作为从机。
[0016] 较佳地，该信息为无功补偿单元的网络序号或无功补偿单元的硬件地址。
[0017] 较佳地，一终端显示设备与一上位电力监控系统通讯连接，该终端显示设备与该上位电力监控系统均监听该无功补偿柜的所有信息。
[0018] 本发明还提供一种无功补偿柜，其包括N个无功补偿单元，其特点在于，该无功补偿柜包括一开启单元，每一无功补偿单元包括一控制单元和一判断单元，每一控制单元均用于控制其所在的无功补偿单元的运行，设1≤i≤N；
[0019] 该开启单元用于开启无功补偿柜；
[0020] 每一控制单元均用于将其所在的无功补偿单元与其它的（N-1）个无功补偿单元进行信息交互；
[0021] 每一控制单元均用于将自身的信息与接收的其它的（N-1）个无功补偿单元的信息进行比较；
[0022] 每一判断单元均用于根据所有信息判断其所在的无功补偿单元的优先级，第i个判断单元用于在判断出第i个无功补偿单元的优先级大于其它的（N-1）个无功补偿单元的优先级时，将该第i个无功补偿单元作为主机，将该第i个无功补偿单元中的控制单元作为主控制单元，将其它的（N-1）个无功补偿单元作为从机，以及将其它的（N-1）个无功补偿单元中的控制单元作为从控制单元；
[0023] 该主控制单元用于控制该主机和所有从机以一无功功率运行以实现该无功补偿柜的无功补偿。
[0024] 较佳地，在每一从控制单元均未接收到该主控制单元发送的信息时，每一从机中的判断单元用于判断未接收到来自该主控制单元的信息的时间是否达到一设定阈值，并在结果为是时，每一从控制单元用于将作为从机的（N-1）个无功补偿单元进行信息交互，并且每一从机中的判断单元用于根据（N-1）个无功补偿单元的所有信息判断其所在的无功补偿单元的优先级，以将优先级最高的无功补偿单元更新为主机、该主机的控制单元更新为主控制单元，其余的无功补偿单元作为从机、该些从机的控制单元作为从控制单元。
[0025] 较佳地，一增加的无功补偿单元与作为主机的无功补偿单元进行信息交互，该增加的无功补偿单元和作为主机的无功补偿单元中的判断单元用于根据信息判断该增加的无功补偿单元和作为主机的无功补偿单元的优先级，若该增加的无功补偿单元的优先级大于作为主机的无功补偿单元的优先级，则将该增加的无功补偿单元更新为主机、该增加的无功补偿单元的控制单元更新为主控制单元，将原作为主机的无功补偿单元作为从机、原作为主机的无功补偿单元的控制单元作为从控制单元。
[0026] 较佳地，该信息为无功补偿单元的网络序号或无功补偿单元的硬件地址。
[0027] 较佳地，一终端显示设备与一上位电力监控系统通讯连接，该终端显示设备与该上位电力监控系统均监听该无功补偿柜的所有信息。
[0028] 在符合本领域常识的基础上，上述各优选条件，可任意组合，即得本发明各较佳实例。
[0029] 本发明的积极进步效果在于：
[0030] 本发明的无功补偿柜及其的无功补偿单元的控制方法，通过每一无功补偿单元均与其它的无功补偿单元进行信息交互，并根据所有信息判断每一无功补偿单元的优先级，进而判断出作为主机的无功补偿单元及作为从机的无功补偿单元以实现无功补偿柜的无功补偿。本发明无需单独配置主控单元，在每一无功补偿单元中均设有一控制单元以保证每一时刻只有一个主机运行，并根据现场实际情况的需要及时地投入或退出无功补偿单元最终实现无功补偿柜的无功补偿。
附图说明
[0031] 图1为本发明较佳实施例的无功补偿柜中的无功补偿单元的控制方法的流程图。
[0032] 图2为本发明较佳实施例的无功补偿柜的结构框图。
具体实施方式
[0033] 下面通过实施例的方式进一步说明本发明，但并不因此将本发明限制在所述的实施例范围之中。
[0034] 如图1所示，本发明提供一种无功补偿柜中的无功补偿单元的控制方法，该无功补偿柜包括N个无功补偿单元，每一无功补偿单元包括一控制单元，每一控制单元均用于控制其所在的无功补偿单元的运行，设1≤i≤N，该控制方法包括：
[0035] 步骤101、开启无功补偿柜；
[0036] 步骤102、每一无功补偿单元均与其它的（N-1）个无功补偿单元进行信息交互，并且每一无功补偿单元中的控制单元均将自身的信息与接收的其它的（N-1）个无功补偿单元的信息进行比较，其中该信息为无功补偿单元的网络序号或无功补偿单元的硬件地址；
[0037] 步骤103、根据所有信息判断每一无功补偿单元的优先级，若第i个无功补偿单元的优先级大于其它的（N-1）个无功补偿单元的优先级，则将该第i个无功补偿单元作为主机，将该第i个无功补偿单元中的控制单元作为主控制单元，将其它的（N-1）个无功补偿单元作为从机，以及将其它的（N-1）个无功补偿单元中的控制单元作为从控制单元；
[0038] 步骤104、该主控制单元控制该主机和所有从机以一无功功率运行以实现该无功补偿柜的无功补偿。
[0039] 另外，一终端显示设备与一上位电力监控系统通讯连接，该终端显示设备与该上位电力监控系统均监听该无功补偿柜的所有信息。
[0040] 通过上述步骤的运行，确定了该主控制单元和对应的主机，系统正常运行，该主控制单元就开始控制该主机和所有从机以该无功功率运行以实现无功补偿，但在每一从控制单元均未接收到该主控制单元发送的信息时，判断未接收到来自该主控制单元的信息的时间是否达到一设定阈值，若是，则说明主机出现网络故障无法正常运行了，作为从机的（N-1）个无功补偿单元进行信息交互，并根据（N-1）个无功补偿单元的所有信息判断（N-1）个无功补偿单元中每一无功补偿单元的优先级，以将优先级最高的无功补偿单元更新为主机、该主机的控制单元更新为主控制单元，其余的无功补偿单元作为从机、该些从机的控制单元作为从控制单元。上述操作能够实现在主机出现网络故障无法正常运行时，从从机中选出主机以使得每一时刻均有一主机和主机中的主控制单元控制网络的正常运行的，最终实现无功补偿柜的无功补偿。
[0041] 另外，在网络中需要增加无功补偿单元时，一增加的无功补偿单元与作为主机的无功补偿单元进行信息交互，根据信息判断该增加的无功补偿单元与作为主机的无功补偿单元的优先级，若该增加的无功补偿单元的优先级大于作为主机的无功补偿单元的优先级，则将该增加的无功补偿单元更新为主机、该增加的无功补偿单元的控制单元更新为主控制单元，将原作为主机的无功补偿单元作为从机、原作为主机的无功补偿单元的控制单元作为从控制单元。
[0042] 如图2所示，本发明还提供一种无功补偿柜，其包括N个无功补偿单元1和一开启单元2，每一无功补偿单元包括一控制单元11和一判断单元12，每一控制单元11均用于控制其所在的无功补偿单元的运行，设1≤i≤N；
[0043] 该开启单元2用于开启无功补偿柜；
[0044] 每一控制单元11均用于将其所在的无功补偿单元1与其它的（N-1）个无功补偿单元进行信息交互；
[0045] 每一控制单元11均用于将自身的信息与接收的其它的（N-1）个无功补偿单元的信息进行比较；
[0046] 每一判断单元12均用于根据所有信息判断其所在的无功补偿单元的优先级，第i个判断单元用于在判断出第i个无功补偿单元的优先级大于其它的（N-1）个无功补偿单元的优先级时，将该第i个无功补偿单元作为主机，将该第i个无功补偿单元中的控制单元作为主控制单元，将其它的（N-1）个无功补偿单元作为从机，以及将其它的（N-1）个无功补偿单元中的控制单元作为从控制单元；
[0047] 该主控制单元用于控制该主机和所有从机以一无功功率运行以实现该无功补偿柜的无功补偿。
[0048] 根据上述的无功补偿柜和无功补偿柜中的无功补偿单元的控制方法，下面举一具体的例子来进一步说明本发明：
[0049] 由于元器件的差异性，不同无功补偿单元（本实施例的无功补偿单元选用C7系列电容器设备）即使在同一时刻上电，电容器设备内部的时钟也不可能实现同步，进而进入主程序的时刻也不可能同步。假设电容器设备先后进入主程序的最大误差小于T1（设定为1S），因此制定以下机制（基于最低波特率4800bps（bps是bits per second的缩写，一般是指传输速度，表示为：比特/秒）计算，完全支持9600bps，19200bps和38400bps等）：
[0050] 1、所有电容器设备进入主程序后均进入监听状态并启动对应的监听超时定时器，超时规则为硬件地址号乘以固定长延时（固定长延时设定为1s）；
[0051] 若第i个电容器设备的监听超时定时器在超时时限内未监听到其它电容器设备的身份信息帧，则第i个电容器设备发送其的身份信息帧，清零第i个电容器设备的监听超时定时器并进入连接状态，进入连接状态后启动连接超时定时器，超时规则为最大设备数乘以短延时（短延时设定为20ms），若第i个电容器设备在其连接超时定时器的超时时限内监听到身份信息帧，则清零连接超时定时器，同时记录监听到的其它电容器设备的身份信息，即第i个电容器设备监听到其它的电容器设备的身份信息帧；
[0052] 若第i个电容器设备的监听超时定时器在超时时限内监听到其它电容器设备的身份信息帧，则将其监听超时定时器清零并重新设定监听超时定时器，超时规则为地址号乘以固定短延时（握手帧字节数乘以字节时间2ms的两倍），同时记录监听到的其它电容器设备的身份信息，若第i个电容器设备的监听超时定时器在超时时限内未监听到其它电容器设备的身份信息帧，则第i个电容器设备发送其的身份信息帧，清零第i个电容器设备的监听超时定时器并进入连接状态。
[0053] 上述过程保证每一电容器设备均能监听除自身外的所有电容器设备的身份信息帧，每一电容器设备将自身的身份信息帧和监听到的所有身份信息帧进行比较，以确定出自身是拥有主机身份还是从机身份，拥有主机身份的电容器设备中的控制单元控制主机和所有从机以一无功功率运行以实现无功补偿柜的无功补偿。
[0054] 需要说明的是，每一电容器设备均发送信息，所有的电容器设备均监听除自身外的所有电容器设备的信息如身份信息帧，其中，该身份信息帧中包括电容器设备的网络序号或电容器设备的硬件地址。
[0055] 2、拥有主机身份的电容器设备发出网络轮询请求帧并启动响应超时定时器，若在响应超时定时器的超时时限内收到拥有从机身份的电容器设备的网络轮询应答帧时，清零响应超时定时器，若在超时时限内未收到拥有从机身份的电容器设备的网络轮询应答帧时，再次重发，若发送3次后在超时时限内还是未收到拥有从机身份的电容器设备的网络轮询应答帧时，则说明未收到网络轮询应答帧的那一拥有从机身份的电容器设备出现了故障，主机将发出广播命令将其从地址信息表中清除。
[0056] 3、拥有从机身份的电容器设备启动请求超时定时器，超时规则为调度周期的整数倍（通常设置为3倍），在收到主机对从机发送的网络轮询请求帧或者从机对主机发送的网络轮询应答帧时，请求超时定时器都将会清零，否则从机将会认定主机出现网络故障了，然后所有的从机将重复执行上述的1过程，每一从机会根据自身的身份信息帧和监听到的其它从机的身份信息帧确定其拥有主机身份还是从机身份。
[0057] 4、若是有新的电容器设备进入网络，主机启动新入网超时定时器，超时规则为调度周期乘以最大网络设备数的3倍，若在新入网超时定时器内监听到新电容器设备发送的身份信息帧且以前一次监听到的新电容器设备发送的身份信息帧开始至下一次监听到的新电容器设备发送的身份信息帧作为一圈轮循，并在一圈轮循后主机发送其身份信息帧，新电容器设备监听主机发送的身份信息帧并主机对新电容器设备进行一次询问，若未收到应答则说明主机身份信息帧中包含的身份信息的优先级高于新电容器设备身份信息帧中包含的身份信息的优先级，则原主机仍为主机，新电容器设备作为从机；若收到应答则说明主机身份信息帧中包含的身份信息的优先级低于新电容器设备身份信息帧中包含的身份信息的优先级，则原主机更新为从机，新电容器设备更新为主机。
[0058] 上述1-4过程实现电容器设备组网时确认主机和从机、正常运行时确认主机和从机是否出现网络故障以及投入新入网的电容器设备并确认主机和从机的功能，使得电容器设备一旦开始运行就能够持续运行，且每一时刻只有一个电容器设备作为主机控制主机和所有从机以一无功功率运行以实现该无功补偿柜的无功补偿。
[0059] 虽然以上描述了本发明的具体实施方式，但是本领域的技术人员应当理解，这些仅是举例说明，本发明的保护范围是由所附权利要求书限定的。本领域的技术人员在不背离本发明的原理和实质的前提下，可以对这些实施方式做出多种变更或修改，但这些变更和修改均落入本发明的保护范围。
