專利名稱：電壓無功綜合控制器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及的是一種電壓無功綜合控制技術(shù)領(lǐng)域的裝置，具體是一種直接快速的電壓無功綜合控制器。
背景技術(shù)：
SVG (動態(tài)無功發(fā)生器，Static Var Generator)是近年來發(fā)展較為迅速的無功補(bǔ)償裝置，它主要由IGBT等電力電子器件構(gòu)成可控的電壓源逆變器，能為系統(tǒng)連續(xù)快速地提供容性無功和感性無功功率。傳統(tǒng)的VQC(電壓無功控制)的控制對象主要包括電容、電抗和變壓器，采用九區(qū)圖或十七區(qū)圖的控制方式。為了保證控制的穩(wěn)定性和延長設(shè)備的使用壽命，通常要求電容、 電抗不能頻繁進(jìn)行投切，變壓器不能頻繁進(jìn)行升降檔，而且保證有一定的操作時間間隔，這樣VQC對于系統(tǒng)電壓和無功的控制速度就非常有限。隨著SVG大量應(yīng)用于電網(wǎng)的就地?zé)o功補(bǔ)償，需要將快速的SVG裝置和傳統(tǒng)的VQC 裝置結(jié)合起來協(xié)調(diào)控制，以保證調(diào)節(jié)目標(biāo)一致。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型針對現(xiàn)有技術(shù)存在的上述不足，提供一種電壓無功綜合控制器，解決風(fēng)電場或其他應(yīng)用場合的動態(tài)無功、功率因數(shù)、電壓穩(wěn)定等問題”，因?yàn)樵撗b置一般不用于電鐵，也不能補(bǔ)償諧波和負(fù)荷不平衡。本實(shí)用新型是通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的，本實(shí)用新型包括電壓無功控制后臺機(jī)、 動態(tài)無功發(fā)生器、控制板和可編程邏輯控制器，其中可編程控制器接收開入開出電信號并與控制板分別通過串行方式和電壓無功控制后臺機(jī)相連，動態(tài)無功發(fā)生器通過光纖與控制板相連。所述的控制板包括電壓電流調(diào)理采樣電路、DSP芯片、FPGA芯片等。所述的可編程控制器內(nèi)設(shè)有CPU單元、開入開出擴(kuò)展單元和繼電器。所述的控制板采集控制點(diǎn)的電壓和電流，計算出電壓有效值和無功傳送到電壓無功控制后臺機(jī)，電壓無功控制后臺機(jī)根據(jù)調(diào)度后臺或本機(jī)界面設(shè)置的門限對電壓和無功進(jìn)行綜合判斷，通過可編程控制器進(jìn)行電容、電抗的投退和變壓器檔位升降動作?？刂瓢甯鶕?jù)電壓無功控制后臺機(jī)下發(fā)的電壓無功門限和策略進(jìn)行綜合判斷，直接通過光纖給各SVG下發(fā)無功參考值，通信速度為微秒級。SVG接收控制板下發(fā)的無功參考，連續(xù)輸出容性或感性的無功功率，以滿足整個VQC系統(tǒng)實(shí)時補(bǔ)償無功的要求。本實(shí)用新型中的VQC直接快速控制裝置能很好地協(xié)調(diào)SVG和電容/電抗/變壓器的操作和輸出，使各對象的調(diào)節(jié)目標(biāo)一致，與傳統(tǒng)的VQC控制方法相比，大大提高了對電壓和無功控制響應(yīng)速度。

[0011]圖1為本實(shí)用新型示意圖。
具體實(shí)施方式
下面對本實(shí)用新型的實(shí)施例作詳細(xì)說明，本實(shí)施例在以本實(shí)用新型技術(shù)方案為前提下進(jìn)行實(shí)施，給出了詳細(xì)的實(shí)施方式和具體的操作過程，但本實(shí)用新型的保護(hù)范圍不限于下述的實(shí)施例。實(shí)施例如圖1所示，本實(shí)施例包括電壓無功控制后臺機(jī)1、控制板2、可編程控制器3和動態(tài)無功發(fā)生器6，其中可編程控制器3接收電容器組/電抗器組/變壓器4的開入開出信號4，電壓電流信號5接入與控制板2，可編程控制器3與控制板2分別通過串行方式和電壓無功控制后臺機(jī)1相連，若干個動態(tài)無功發(fā)生器6分別通過光纖與控制板2相連，動態(tài)無功發(fā)生器6同時通過串行方式和電壓無功控制后臺機(jī)1相連，電壓無功控制后臺機(jī)1通過通信和上級調(diào)度后臺7相連。所述的電壓無功控制后臺機(jī)1通過工控機(jī)實(shí)現(xiàn)。所述的控制板2內(nèi)設(shè)有電壓電流調(diào)理采樣電路、DSP芯片和FPGA芯片。所述的可編程控制器3內(nèi)設(shè)有CPU單元、開入開出擴(kuò)展單元和繼電器。本裝置通過以下方式進(jìn)行工作控制點(diǎn)的變壓器高壓側(cè)和低壓側(cè)電壓電流通過PT和CT直接連接到控制板2 ；電容器組的開入開出、電抗器組的開入開出、變壓器的檔位和升降的開入開出都連接到可編程控制器3 ；SVG 一方面通過光纖連接到控制板2，一方面通過RS485連接到電壓無功控制后臺機(jī)1 ；可編程控制器3和控制板2都通過RS485連接到電壓無功控制后臺機(jī)1 ；SVG控制所需的電壓電流由裝置本體自行引入；SVG和電容/電抗/變壓器間沒有任何通信?？刂瓢?采集控制點(diǎn)的電壓和電流，計算出控制點(diǎn)高壓側(cè)和低壓側(cè)的電壓和無功等電量，并與電壓無功控制后臺機(jī)1設(shè)置的電壓無功門限作比較，得出所屬區(qū)域的控制策略，然后根據(jù)該策略通過光纖快速地給SVG下發(fā)無功參考，無功參考可以用相對值或絕對值，即需要SVG增減多少無功或者SVG以多少無功值為目標(biāo)。 SVG自行采集控制所需的系統(tǒng)電壓和裝置電流，工作在恒無功的方式。它根據(jù)控制板2下發(fā)的無功參考進(jìn)行無功閉環(huán)輸出，以保證SVG實(shí)際輸出的無功與控制板2設(shè)定的無功或無功增量相符。SVG具備RS485通信口和電壓無功控制后臺機(jī)1進(jìn)行通信，電壓無功控制后臺機(jī)1可對SVG進(jìn)行投退和狀態(tài)監(jiān)測。電壓無功控制后臺機(jī)1可通過RS485接口或以太網(wǎng)接口接收上級調(diào)度后臺的運(yùn)行方式、控制參數(shù)和控制策略設(shè)置，或使用本機(jī)設(shè)定的參數(shù)和策略，與控制板2上傳的當(dāng)前電壓和無功等電量比較，得出對應(yīng)的控制策略，輸出控制指令給可編程控制器3?？删幊炭刂破?接收電壓無功控制后臺機(jī)1下發(fā)的控制命令，進(jìn)行電容器組、電抗器組的投切和變壓器檔位升降，并將執(zhí)行過程的信息和容抗器狀態(tài)/變壓器檔位信息反饋給電壓無功控制后臺機(jī)1。整個VQC裝置具備如下工作模式電壓無功控制、功率因數(shù)控制、負(fù)荷補(bǔ)償和十七區(qū)圖。工作在電壓無功控制模式時，電壓不合格時控電壓，電壓合格時控功率因數(shù)或無功的目標(biāo)或范圍。工作在功率因數(shù)控制模式時，控制功率因數(shù)或無功的目標(biāo)或范圍。工作在負(fù)荷補(bǔ)償模式時，各SVG按比例承擔(dān)各自所需補(bǔ)償?shù)呢?fù)荷電流。工作在十七區(qū)圖時，與傳統(tǒng)策略兼容。在任何模式下，可選擇系統(tǒng)過壓強(qiáng)切和無功倒送強(qiáng)切的功能。
權(quán)利要求1.一種電壓無功綜合控制器，其特征在于，包括電壓無功控制后臺機(jī)、動態(tài)無功發(fā)生器、控制板和可編程邏輯控制器，其中可編程控制器接收開入開出電信號并與控制板分別通過串行方式和電壓無功控制后臺機(jī)相連，動態(tài)無功發(fā)生器通過光纖與控制板相連。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電壓無功綜合控制器，其特征是，所述的電壓無功控制后臺機(jī)通過工控機(jī)實(shí)現(xiàn)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電壓無功綜合控制器，其特征是，所述的控制板內(nèi)設(shè)有電壓電流調(diào)理采樣電路、DSP芯片和FPGA芯片。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電壓無功綜合控制器，其特征是，所述的可編程控制器內(nèi)設(shè)有CPU單元、開入開出擴(kuò)展單元和繼電器。
專利摘要一種電氣自動化技術(shù)領(lǐng)域的直接快速的電壓無功綜合控制器，包括電壓無功控制后臺機(jī)、控制板和可編程邏輯控制器，其中可編程控制器接收開入開出電信號并與控制板分別通過串行方式和電壓無功控制后臺機(jī)相連，動態(tài)無功發(fā)生器通過光纖與控制板相連。本裝置解決風(fēng)電場或其他應(yīng)用場合的動態(tài)無功、功率因數(shù)、電壓穩(wěn)定等問題，因?yàn)樵撗b置一般不用于電鐵，也不能補(bǔ)償諧波和負(fù)荷不平衡。
文檔編號H02J3/18GK202084945SQ201120196800
公開日2011年12月21日 申請日期2011年6月13日 優(yōu)先權(quán)日2011年6月13日
發(fā)明者姜科, 趙香花, 路永輝, 陳遠(yuǎn)華 申請人:思源清能電氣電子有限公司