專利名稱：全數字控制的靜止型動態(tài)無功補償裝置的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及靜止型動態(tài)無功補償裝置，特別是一種全數字控制的靜止型動態(tài)無功補償裝置。
背景技術：
目前，靜止型動態(tài)無功補償裝置(Static Var Compensator，簡稱SVC)作為20世紀70年代發(fā)展起來的一種并聯型動態(tài)無功補償裝置，廣泛地應用于電力系統(tǒng)及冶金企業(yè)?？刂葡到y(tǒng)是SVC裝置的核心，可以說，控制系統(tǒng)的性能和可靠性決定了整個補償裝置的性能和可靠性。SVC出現的時期也是人類踏入微型計算機的時期，但是由于電信號的瞬時值是交流信號，控制系統(tǒng)的計算任務非常繁重，早期的微型計算機，甚至后來的16位和32位微處理器(MPU)，都無法滿足高速實時運算的要求，因此早期的SVC控制系統(tǒng)基本采用了模擬+數字的方法，其主要思路是利用模擬電路實現無功功率和有功功率的計算和濾波處理，再將結果輸入數字計算機作為一步的處理，模擬電路+MPU是其中一種很典型的實現方案。SVC控制策略的實現受微處理器運算性能的影響非常強大，模擬和數字相結合的實現方案也限制了更先進的控制策略的實現?；贛PU的SVC控制系統(tǒng)不是真正意義上的全數字控制系統(tǒng)。所以模擬和數字結合的SVC硬件平臺上實現控制策略基本上是以平均功率理論為基礎的控制策略。這樣的硬件平臺基本上無法實現以矩陣運算為基礎的瞬時補償算法。
數字信號處理器(DSP)是一種特別適合于數字信號處理的微處理器，從20世紀80時代初發(fā)展到現在，功能越來越強大，發(fā)展速度極快。它的最大特點是速度快，精度高，穩(wěn)定性好，是為實時的實現各種數字信號處理和其他精密計算的應用而精心設計的。工控機+DSP或者微處理器+DSP的結構是典型的實現方式。但基于DSP的SVC控制系統(tǒng)對設計工程師的設計經驗依賴性很強，其可靠性很難得到保證。
實用新型內容本實用新型的目的在于提供一種結構簡單合理，響應速度快，可靠性高的全數字控制的靜止型動態(tài)無功補償裝置。
本實用新型解決其技術問題所采用的技術方案是，一種全數字控制的靜止型動態(tài)無功補償裝置，包括主電路和全數字控制保護裝置，主電路與系統(tǒng)電源連接，靜止型動態(tài)無功補償裝置和負載并聯，全數字控制保護裝置對主電路進行控制和保護，其特征是所述全數字控制保護裝置采用基于精簡指令集計算機(RISC)的SIMADYN-D或SIMATIC-TDC控制平臺。
所述主電路包括并聯濾波電路，并聯分離式電抗器TCR和晶閘管閥，并聯濾波電路由若干濾波裝置FC并聯而成，濾波裝置由交流濾波電感和電容組成，對于阻尼式濾波電路，還在濾波支路的電感上并聯有一電阻。
所述并聯分離式電抗器與晶閘管閥串聯后與并聯濾波電路并聯，所述晶閘管閥由反并聯對的晶閘管串聯而成，串接在分離式電抗器的中間；并聯分離式電抗器與晶閘管閥之間連接有電流互感器CT2；晶閘管閥通過光纖與全數字控制保護裝置連接。
所述全數字控制保護裝置包括電壓互感器PT，電流互感器CT1、CT2，電壓變送器，電流變送器和控制器；電壓互感器PT與電壓變送器相互串聯，PT的輸入端與電源電壓相連，電壓變送器輸出端與控制器模擬信號輸入端相連；電流互感器CT1、CT2與電流變送器相互串聯，CT1的輸入端與系統(tǒng)電流相連，電流互感器CT2的輸入端是TCR角內電流信號，電流變送器輸出端與控制器模擬信號輸入端相連。
所述全數字控制保護裝置的控制器設置為基于精簡指令集計算機的SIMADYN-D/SIMATIC-TDC或其他高性能的控制器。
本實用新型結構簡單合理，實用性較強，由于采用了基于精簡指令集計算機的SIMADYN-D/SIMATIC-TDC控制平臺，系統(tǒng)響應速度極快，可靠性很高，能滿足電力系統(tǒng)和冶金企業(yè)對于靜止型動態(tài)無功補償裝置所提出的快速性和可靠性的苛刻要求。


圖1為本實用新型電路結構示意圖。
圖2為本實用新型控制系統(tǒng)結構示意框圖。
具體實施方式
參見圖1，圖2，一種全數字控制的靜止型動態(tài)無功補償裝置，包括主電路和全數字控制保護裝置，主電路與系統(tǒng)電源連接，靜止型動態(tài)無功補償裝置和負載并聯，全數字控制保護裝置對主電路進行控制和保護，全數字控制保護裝置采用基于精簡指令集計算機(RISC)的SIMADYN-D或SIMATIC-TDC控制平臺。
主電路包括并聯濾波電路，并聯分離式電抗器TCR和晶閘管閥，并聯濾波電路由若干濾波裝置FC并聯而成，本實施例中濾波裝置為兩個FC1和FC2，濾波裝置由交流濾波電感和電容組成，對于阻尼式濾波電路，還在濾波支路的電感上并聯有一電阻；并聯濾波電路肩負濾波和提供固定容性無功功率兩個作用。
并聯分離式電抗器與晶閘管閥串聯后與并聯濾波電路并聯，用以提供連續(xù)可變的感性和容性無功功率；晶閘管閥由反并聯對的晶閘管串聯而成，串接在分離式電抗器的中間；并聯分離式電抗器與晶閘管閥之間連接有電流互感器CT2，晶閘管閥通過光纖與全數字控制保護裝置相連。
全數字控制保護裝置包括電壓互感器PT，電流互感器CT1、CT2，電壓變送器，電流變送器和控制器；電壓互感器PT的輸入端與電源電壓相連，輸出端與電壓變送器相接，電壓變送器的輸出端與控制器模擬信號輸入端相連；CT1的輸入端與系統(tǒng)電流相連，電流互感器CT2的輸入端是TCR角內電流信號，其輸出端與電流變送器相接，電流變送器的輸出端與控制器模擬信號輸入端相連；控制器設置為基于精簡指令集計算機的SIMADYN/SIMATIC-TDC或其他高性能的控制器。
控制系統(tǒng)采集系統(tǒng)電壓、系統(tǒng)電流、TCR電流，經過精簡指令集計算機的處理，輸出TCR相角信號，經過TCR脈沖發(fā)生單元產生晶閘管觸發(fā)脈沖去控制晶閘管。
權利要求1.一種全數字控制的靜止型動態(tài)無功補償裝置，包括主電路和全數字控制保護裝置，主電路與系統(tǒng)電源連接，靜止型動態(tài)無功補償裝置和負載并聯，全數字控制保護裝置對主電路進行控制和保護，其特征是所述全數字控制保護裝置采用基于精簡指令集計算機的SIMADYN-D或SIMATIC-TDC控制平臺。
2.根據權利要求1所述的靜止型動態(tài)無功補償裝置，其特征是所述主電路包括并聯濾波電路，并聯分離式電抗器TCR和晶閘管閥，并聯濾波電路由若干濾波裝置FC并聯而成，濾波裝置由交流濾波電感和電容組成，對于阻尼式濾波電路，還在濾波支路的電感上并聯有一電阻。
3.根據權利要求2所述的靜止型動態(tài)無功補償裝置，其特征是所述并聯分離式電抗器與晶閘管閥串聯后與并聯濾波電路并聯，所述晶閘管閥由反并聯對的晶閘管串聯而成，串接在分離式電抗器的中間；并聯分離式電抗器與晶閘管閥之間連接有電流互感器CT2；晶閘管閥通過光纖與全數字控制保護裝置連接。
4.根據權利要求1所述的靜止型動態(tài)無功補償裝置，其特征是所述全數字控制保護裝置包括電壓互感器PT，電流互感器CT1、CT2，電壓變送器，電流變送器和控制器；電壓互感器PT與電壓變送器相互串聯，PT的輸入端與電源電壓相連，電壓變送器輸出端與控制器模擬信號輸入端相連；電流互感器CT1、CT2與電流變送器相互串聯，CT1的輸入端與系統(tǒng)電流相連，電流互感器CT2的輸入端是TCR角內電流信號，電流變送器輸出端與控制器模擬信號輸入端相連。
5.根據權利要求4所述的靜止型動態(tài)無功補償裝置，其特征是所述全數字控制保護裝置的控制器設置為基于精簡指令集計算機的SIMADYN-D/SIMATIC-TDC或其他高性能的控制器。
專利摘要本實用新型涉及一種全數字控制的靜止型動態(tài)無功補償裝置，包括主電路和全數字控制保護裝置，主電路與系統(tǒng)電源連接，靜止型動態(tài)無功補償裝置和負載并聯，全數字控制保護裝置對主電路進行控制和保護，全數字控制保護裝置采用基于精簡指令集計算機(Reduced Instruction Set Computer簡稱RISC)的SIMADYN－D或SIMATIC－TDC控制平臺。本實用新型結構簡單合理，實用性較強，由于采用了基于精簡指令集計算機的SIMADYN－D/SIMATIC－TDC控制平臺，系統(tǒng)響應速度極快，可靠性很高，能滿足電力系統(tǒng)和冶金企業(yè)對于靜止型動態(tài)無功補償裝置所提出的快速性和可靠性的苛刻要求。
文檔編號G05F1/70GK2862468SQ200520068000
公開日2007年1月24日 申請日期2005年11月29日 優(yōu)先權日2005年11月29日
發(fā)明者傅闖, 盧志良, 于良中, 劉燕 申請人:順特電氣有限公司