專利名稱：多支路svc協(xié)調控制系統(tǒng)的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種對同段母線上并列運行的多路SVC無功補償裝置進行協(xié)調控制的裝置，屬控制技術領域。
背景技術：
近年來，隨著大功率非線性負荷的不斷增加，無功沖擊給電網帶來的諧波污染日趨嚴重，由此引發(fā)的電網電壓、電流畸變，三相不平衡及功率因數偏低等問題越來越受到人們的關注。SVC靜止無功補償裝置因具有快速調節(jié)系統(tǒng)無功、維持節(jié)點電壓穩(wěn)定的功能，已在電網中得到了廣泛的應用。對于分期建設的電力工程項目，常常出現多支路SVC裝置在同段母線上并列運行的情況。不同調節(jié)模型的SVC裝置在沒有協(xié)調控制的情況下并列運行，存在著閉環(huán)調節(jié)相 互奉禹合引起振湯的隱患，給系統(tǒng)造成潛在的安全威脅。目前，解決上述問題的常用方法是使用單臺大容量的補償設備進行補償，但這樣不僅會提高補償設備的成本，還會降低補償設備運行的可靠性，因而并不是一種最佳的選擇。因此，研究一種適用于多支路SVC并列運行的協(xié)調控制系統(tǒng)，對于消除電網中的無功振蕩，提高系統(tǒng)的穩(wěn)定性，促進SVC在電力系統(tǒng)中的推廣應用具有十分重要的意義。

實用新型內容本實用新型的目的在于克服現有技術的不足、提供一種多支路SVC協(xié)調控制系統(tǒng)，以避免系統(tǒng)諧波振蕩，提高供電系統(tǒng)的穩(wěn)定性。本實用新型所述問題是由以下技術方案實現的—種多支路SVC協(xié)調控制系統(tǒng)，它包括與同段母線上并列運行的多個支路的SVC無功補償器一一對應的多個控制單元，每個控制單元控制對應SVC無功補償器的濾波支路和晶閘管相控電抗器支路，改進后，各控制單元的通信端口由光纖依次連接成光纖環(huán)網。本實用新型的多個控制單元由光纖依次連接成環(huán)網，可根據電網對無功的需求及各SVC支路的分布情況和工作狀態(tài)，制定適應系統(tǒng)運行的控制方案，具有很強的協(xié)調可控性和實用性。本裝置不僅從根本上避免了多路SVC無功補償裝置并列運行存在的無功諧波振蕩，提高了系統(tǒng)的穩(wěn)定性，而且還有效降低了無功補償設備諧波損耗，特別適用于分期建設的電力供電系統(tǒng)。
以下結合附圖對本實用新型作進一步說明。圖I是控制系統(tǒng)的電原理圖；圖2是協(xié)調控制流程框圖；圖3是主從控制單元更迭流程框圖。圖中各標號為T、升壓變壓器；U1 Un、控制單元；FC1 FCn、濾波支路；TCR1 TCRn、晶閘管相控電抗器支路；CF1 CFn、觸發(fā)電路；CJ11 CJnl、CJ12 CJn2、接觸器、HW、光纖環(huán)網。
具體實施方式
參見

圖1，本實用新型中有η條SVC控制支路并列運行，支路I的補償電路包括濾波支路FCl和晶閘管相控電抗器支路TCRl，控制單元為U1，支路2的補償電路包括濾波支路FC2和晶閘管相控電抗器支路TCR2，控制單元為U2，…，支路η的補償電路包括濾波支路FCn和晶閘管相控電抗器支路TCRn，控制單元為Un?？刂茊卧猆l的一個控制信號輸出端通過接觸器CJll控制晶閘管相控電抗器支路TCRl的投切，一個控制信號輸出端通過接觸器CJ12控制濾波支路FCl的投切，控制單元Ul的另一個控制信號輸出端通過觸發(fā)電路CFl控制晶閘管相控電抗器支路TCRl中的晶閘管的導通角。其它支路的結構與支路I相同。本實用新型中Ul-Un使用的是美國TI公司的高性能定點型數字信號處理器DSP，型號是TMS320F2812。圖I中的粗虛線表示光纖，多個控制單元由光纖依次連接成光纖環(huán)網HW 控制單元Ul的光纖接口 A12與控制單元U2的光纖接口 All通過光纖相連，控制單元U2的光纖接口 A12與控制單元U3的光纖接口 All通過光纖相連，控制單元Un的光纖接口 A12與控制單元Ul的光纖接口 All通過光纖相連。工作時，按預先設置的優(yōu)先級選擇Ul為主控制單元，選擇支路2至支路N的SVC控制器為次優(yōu)先級控制單元，各支路之間采取光纖環(huán)網冗余技術進行通訊。本實用新型的主控制單元采集系統(tǒng)電壓、電流信號，與控制目標相比較得出系統(tǒng)所需無功功率，根據SVC支路的補償器容量，生成補償方案后將指令下發(fā)至各支路的從控制單元，主控制單元與各支路從控制單元共同執(zhí)行協(xié)調補償指令。從控制單元執(zhí)行完畢后，將狀態(tài)信息反饋給主控制單元，通過光纖環(huán)網快速穩(wěn)定的信息傳遞，完成主從之間的協(xié)調控制。補償時，首先確定系統(tǒng)所需無功Q#數值，以等網損微增率準則(所謂等網損微增率準則，是指當電力網各補償點的網損微增相等時，全網的無功補償容量具有最優(yōu)分布)進行判斷并在單一支路補償、同比例協(xié)調補償或隨機補償中選擇一種作為補償控制方案，而后進行下一步操作。補償可以以下三種方式進行I、單一支路補償當系統(tǒng)所需補償器容量小于或等于其中某一支路補償器容量時，由主控制單元直接向此支路下發(fā)補償任務，進行補償。2、同比例協(xié)調補償各支路按系統(tǒng)所需要無功功率容量與支路無功總容量的比例進行協(xié)調補償。3、隨機補償由總補償器容量大于或等于系統(tǒng)所需要無功功率容量的部分支路共同補償，其它支路退出。例如系統(tǒng)所需無功為lOMvar，而SVC支路I有5Mvar的容量，支路2有8Mvar的容量，先由支路I補償5Mvar，再由支路2補償5Mvar，后續(xù)支路不執(zhí)行補償任務。在此過程中，一旦主控制單元發(fā)生異常，系統(tǒng)技術特點產生變化，次優(yōu)先級控制單元立即轉化為主控制單元，異常單元自動退出運行，進行控制方法的更迭，依據輸入條件重新制定協(xié)調控制方式，并下發(fā)控制指令。從控制單元發(fā)生異常，主控制單元重新生成補償方案，下發(fā)控制指令，保持系統(tǒng)無功功率補償的穩(wěn)定性。各支路之間通過光纖進行通訊，安全系數高，同時回路循環(huán)響應速度可達到納秒級。采用本方法進行協(xié)調控制時，無功補償設備的損耗可降低2%左右，很好的解決了無功補償設備在電力系統(tǒng)應用中的關鍵問題，具有重要意義。協(xié)調控制策略的實現分為以下步驟SI:根據電網條件、SVC支路分布情況及各支路工作狀態(tài)等輸入條件，制定系統(tǒng)特有的協(xié)調控制方式； S2 :依據優(yōu)先級原則(每臺裝置設有固定的地址碼，以最小地址碼為最大優(yōu)先級，以此類推)選定主控制單元、次優(yōu)先級控制單元；S3:主控制單元采集系統(tǒng)電壓、電流信號，與控制目標相比較得出系統(tǒng)所需無功功率，制定具體的協(xié)調控制方案；S4 :根據SVC支路的補償器容量，生成補償方案后將指令下發(fā)至各支路的從控制單元；S5 :判斷運行各控制單元運行是否正常；S6 :主控制單元異常，則重新執(zhí)行S2，次優(yōu)先級控制單元做為主控制單元進行控制，進行S3-S4步驟的執(zhí)行；S7 :從控制單元異常，則重新執(zhí)行S3，由主控制單元制定協(xié)調控制方案，將指令下發(fā)至各支路從控制單元。對于圖I所示的η條SVC控制支路，協(xié)調補償策略的三種控制計算原則或公式如下I、單一支路補償支路I補償器容量Q1 ^ Q#，則支路I投入，其他支路退出。2、隨機補償^+Q2 SQ補，則Ql和Q2共同補償，其他支路退出。同比例協(xié)調補償各支路補償比例K = Q#
n η-X 100%，則所有支路參與補償。
Qi + Qs + Qs + + Qivi
權利要求1.一種多支路SVC協(xié)調控制系統(tǒng)，由與同段母線上并列運行的多個支路的SVC無功補償器一一對應的多個控制單元構成，每個控制單元控制對應SVC無功補償器的濾波支路和晶閘管相控電抗器支路，其特征是，多個控制單元由光纖依次連接成光纖環(huán)網HW。
專利摘要一種多支路SVC協(xié)調控制系統(tǒng)，它由與同段母線上并列運行的多個支路的SVC無功補償器一一對應的多個控制單元構成，每個控制單元控制對應SVC無功補償器的濾波支路和晶閘管相控電抗器支路，改進后，多個控制單元由光纖依次連接成環(huán)網。本實用新型可根據電網對無功的需求及各SVC支路的分布情況和工作狀態(tài)，制定適應系統(tǒng)運行的控制方案，具有很強的協(xié)調可控性和實用性。本裝置不僅從根本上避免了多路SVC無功補償裝置并列運行存在的無功諧波振蕩，提高了系統(tǒng)的穩(wěn)定性，而且還有效降低了無功補償設備諧波損耗，特別適用于分期建設的電力供電系統(tǒng)。
文檔編號H02J3/16GK202602292SQ20122004023
公開日2012年12月12日 申請日期2012年2月6日 優(yōu)先權日2012年2月6日
發(fā)明者盧衛(wèi)城, 梁海濤, 王聰利, 董旭輝, 梁松 申請人:保定市尤耐特電氣有限公司