一種可擴(kuò)展的鏈?zhǔn)?statcom 控制保護(hù)系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型屬于電力電子裝備控制領(lǐng)域，具體涉及一種可擴(kuò)展的鏈?zhǔn)絊TATCOM控制保護(hù)系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]鏈?zhǔn)絊TATCOM是一種基于模塊化多電平電壓源型換流器技術(shù)的柔性交流輸電裝置。為了適應(yīng)高電壓和大容量的應(yīng)用需求，鏈?zhǔn)絊TATCOM采用了多重化的電路結(jié)構(gòu)——每相電路由結(jié)構(gòu)和功能相同的功率模塊串聯(lián)組成。鏈?zhǔn)絊TATCOM采用的多重化電路結(jié)構(gòu)具有極高的應(yīng)用靈活性，它不僅可以提高STATCOM裝置的容量，需要種類較少的電氣元件，而且通過(guò)改變串聯(lián)元件的數(shù)量就可以滿足不同電壓等級(jí)電力系統(tǒng)應(yīng)用的需要，因此鏈?zhǔn)絊TATCOM是目前學(xué)術(shù)研宄和實(shí)際應(yīng)用的熱點(diǎn)方向。但是由于鏈?zhǔn)絊TATCOM用于不同電壓等級(jí)電力系統(tǒng)時(shí)所串聯(lián)的鏈功率模塊數(shù)量不同，因此在不同電壓等級(jí)的鏈?zhǔn)絊TATCOM控制保護(hù)系統(tǒng)所要控制的功率模塊數(shù)量不同。目前的鏈?zhǔn)絊TATCOM控制保護(hù)系統(tǒng)所能控制的功率模塊數(shù)量都較為固定，因此不同電壓等級(jí)的鏈?zhǔn)絊TATCOM控制保護(hù)系統(tǒng)不能兼容。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本實(shí)用新型的目的在于克服上述不足，提供一種可擴(kuò)展的鏈?zhǔn)絊TATCOM控制保護(hù)系統(tǒng)，該控制保護(hù)系統(tǒng)的規(guī)模可根據(jù)鏈?zhǔn)絊TATCOM中功率模塊的數(shù)量進(jìn)行擴(kuò)展，能夠滿足不同電壓等級(jí)的鏈?zhǔn)絊TATCOM對(duì)其控制保護(hù)系統(tǒng)規(guī)模的要求。
[0004]為了達(dá)到上述目的，本實(shí)用新型包括控制保護(hù)單元和若干閥控單元，閥控單元監(jiān)測(cè)若干功率模塊的工作狀態(tài)，控制保護(hù)單元通過(guò)高速串行總線輸出給每個(gè)閥控單元的控制命令，閥控單元通過(guò)以太網(wǎng)給控制保護(hù)單元傳送各功率模塊的狀態(tài)信息。
[0005]所述控制保護(hù)單元通過(guò)執(zhí)行控制保護(hù)策略計(jì)算鏈?zhǔn)絊TATCOM中的控制命令，向閥控單元輸出此控制命令。
[0006]所述閥控單元根據(jù)控制保護(hù)單元輸出的控制命令產(chǎn)生用于控制功率模塊的PWM脈沖和監(jiān)測(cè)功率模塊的工作狀態(tài)。
[0007]所述以太網(wǎng)采用基于UDP的M0DUBUS協(xié)議。
[0008]所述控制保護(hù)單元通過(guò)高速串行總線和以太網(wǎng)連接A相閥控單元、B相閥控單元和C相閥控單元。
[0009]所述控制保護(hù)單元通過(guò)高速串行總線和以太網(wǎng)連接A相1#閥控單元至A相爾閥控單元、B相1#閥控單元至B相N#閥控單元以及C相1#閥控單元至C相N#閥控單元。
[0010]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型的控制規(guī)?？筛鶕?jù)實(shí)際控制對(duì)象中功率模塊的數(shù)量進(jìn)行調(diào)整，在不改變控制保護(hù)系統(tǒng)中其他設(shè)備的情況下通過(guò)增加或減少控制保護(hù)系統(tǒng)中閥控單元的數(shù)量即可改變控制保護(hù)系統(tǒng)的控制規(guī)模使原系統(tǒng)滿足不同控制對(duì)象功率模塊數(shù)量不同的需要；本實(shí)用新型可大大增強(qiáng)控制保護(hù)系統(tǒng)的靈活性，降低鏈?zhǔn)絊TATCOM控制保護(hù)系統(tǒng)研發(fā)成本和研發(fā)周期。
[0011]進(jìn)一步的，本實(shí)用新型通過(guò)并聯(lián)的多個(gè)閥控單元，能夠兼容不同電壓等級(jí)的功率模塊，適應(yīng)性強(qiáng)。
[0012]進(jìn)一步的，本實(shí)用新型通過(guò)控制保護(hù)單元控制不同相的閥控單元，控制精度高，靈活性強(qiáng)。
【附圖說(shuō)明】
[0013]圖1是三相共用一臺(tái)閥控單元的鏈?zhǔn)絊TATCOM控制保護(hù)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖；
[0014]圖2是三相閥控單元獨(dú)立且每相配置一個(gè)閥控單元的鏈?zhǔn)絊TATCOM控制保護(hù)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖；
[0015]圖3是三相閥控單元獨(dú)立且每相配置多個(gè)閥控單元的鏈?zhǔn)絊TATCOM控制保護(hù)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖。
【具體實(shí)施方式】
[0016]下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步說(shuō)明。
[0017]參見圖1、圖2和圖3，本實(shí)用新型包括控制保護(hù)單元和若干閥控單元，控制保護(hù)單元通過(guò)執(zhí)行保護(hù)策略計(jì)算鏈?zhǔn)絊TATCOM中的控制命令，通過(guò)高速串行總線向閥控單元輸出此控制命令，閥控單元根據(jù)控制保護(hù)單元輸出的控制命令產(chǎn)生用于控制功率模塊的PWM脈沖和監(jiān)測(cè)功率模塊的工作狀態(tài)，每個(gè)閥控單元最多監(jiān)測(cè)48個(gè)功率模塊，閥控單元通過(guò)基于UDP的M0DUBUS協(xié)議的以太網(wǎng)給控制保護(hù)單元傳送各功率模塊的狀態(tài)信息。
[0018]實(shí)施例1:
[0019]參見圖1，三相共用一臺(tái)閥控單元的鏈?zhǔn)絊TATCOM控制保護(hù)系統(tǒng)，此情況下鏈?zhǔn)絊TATCOM中功率模塊總數(shù)少于48，并且每相的功率模塊數(shù)量少于16 ;此時(shí)鏈?zhǔn)絊TATCOM控制保護(hù)系統(tǒng)由控制保護(hù)單元和一臺(tái)閥控單元組成；控制保護(hù)單元根據(jù)執(zhí)行控制保護(hù)策略計(jì)算鏈?zhǔn)絊TATCOM各相的控制命令，并將三相控制命令傳送至閥控單元；閥控單元根據(jù)控制保護(hù)單元輸出的三相控制命令產(chǎn)生用于控制鏈?zhǔn)絊TATCOM三相中各個(gè)功率模塊的PWM脈沖；閥控單元監(jiān)測(cè)功率模塊的工作狀態(tài)并獲取的功率模塊工作狀態(tài)信息傳送給控制保護(hù)單元；控制保護(hù)單元和閥控單元之間采用高速串行數(shù)據(jù)總線和以太網(wǎng)進(jìn)行連接；高速串行數(shù)據(jù)總線用于將控制保護(hù)單元產(chǎn)生的三相控制命令傳送至閥控單元；以太網(wǎng)采用基于UDP的MODBUS協(xié)議，以太網(wǎng)用于將閥控單元獲取的功率模塊工作狀態(tài)信息傳送至控制保護(hù)單元。
[0020]實(shí)施例2:
[0021]參見圖2，三相閥控單元獨(dú)立且每相配置一個(gè)閥控單元的鏈?zhǔn)絊TATCOM控制保護(hù)系統(tǒng)，此情況下鏈?zhǔn)絊TATCOM中各相的功率模塊數(shù)量大于16且小于48 ;此時(shí)鏈?zhǔn)絊TATCOM控制保護(hù)系統(tǒng)由控制保護(hù)單元通過(guò)高速串行總線和以太網(wǎng)連接A相閥控單元、B相閥控單元和C相閥控單元；控制保護(hù)單元根據(jù)執(zhí)行控制保護(hù)策略計(jì)算鏈?zhǔn)絊TATCOM各相的控制命令，并將三相控制命令傳送至各閥控單元；閥控單元同時(shí)接收三相控制命令并從中選擇對(duì)應(yīng)相的控制命令；閥控單元根據(jù)所選擇得對(duì)應(yīng)相的控制命令產(chǎn)生用于控制鏈?zhǔn)絊TATCOM對(duì)應(yīng)相中各個(gè)功率模塊的PWM脈沖；閥控單元監(jiān)測(cè)對(duì)應(yīng)相中功率模塊的工作狀態(tài)并獲取的功率模塊工作狀態(tài)信息傳送給控制保護(hù)單元；控制保護(hù)單元和閥控單元之間采用高速串行數(shù)據(jù)總線和以太網(wǎng)進(jìn)行連接；高速串行數(shù)據(jù)總線用于將控制保護(hù)單元產(chǎn)生的三相控制命令傳送至閥控單元；以太網(wǎng)采用基于UDP的MODBUS協(xié)議，以太網(wǎng)用于將閥控單元獲取的功率模塊工作狀態(tài)信息傳送至控制保護(hù)單元。
[0022]參見圖3，三相閥控單元獨(dú)立且每相配置多個(gè)閥控單元的鏈?zhǔn)絊TATCOM控制保護(hù)系統(tǒng)，此情況下鏈?zhǔn)絊TATCOM中各相的功率模塊數(shù)量大于48 ;此時(shí)鏈?zhǔn)絊TATCOM控制保護(hù)系統(tǒng)由控制保護(hù)單元通過(guò)高速串行總線和以太網(wǎng)連接A相1#閥控單元至A相N#閥控單元、B相1#閥控單元至B相N#閥控單元以及C相1#閥控單元至C相N#閥控單元；控制保護(hù)單元根據(jù)執(zhí)行控制保護(hù)策略計(jì)算鏈?zhǔn)絊TATCOM各相的控制命令，并將三相控制命令傳送至各閥控單元；閥控單元同時(shí)接收三相控制命令并從中選擇對(duì)應(yīng)相的控制命令；閥控單元根據(jù)所選擇得對(duì)應(yīng)相的控制命令產(chǎn)生用于控制鏈?zhǔn)絊TATCOM對(duì)應(yīng)相中各個(gè)功率模塊的PWM脈沖；閥控單元監(jiān)測(cè)對(duì)應(yīng)相中功率模塊的工作狀態(tài)并獲取的功率模塊工作狀態(tài)信息傳送給控制保護(hù)單元；控制保護(hù)單元和閥控單元之間采用高速串行數(shù)據(jù)總線和以太網(wǎng)進(jìn)行連接；高速串行數(shù)據(jù)總線用于將控制保護(hù)單元產(chǎn)生的三相控制命令傳送至閥控單元；以太網(wǎng)采用基于UDP的MODBUS協(xié)議，以太網(wǎng)用于將閥控單元獲取的功率模塊工作狀態(tài)信息傳送至控制保護(hù)單元。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種可擴(kuò)展的鏈?zhǔn)絊TATCOM控制保護(hù)系統(tǒng)，其特征在于:包括控制保護(hù)單元和若干閥控單元，閥控單元監(jiān)測(cè)若干功率模塊的工作狀態(tài)，閥控單元的數(shù)量能夠根據(jù)功率模塊的數(shù)量擴(kuò)展，控制保護(hù)單元通過(guò)高速串行總線輸出給每個(gè)閥控單元控制命令，閥控單元通過(guò)以太網(wǎng)給控制保護(hù)單元傳送各功率模塊的狀態(tài)信息。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種可擴(kuò)展的鏈?zhǔn)絊TATCOM控制保護(hù)系統(tǒng)，其特征在于:所述控制保護(hù)單元通過(guò)執(zhí)行控制保護(hù)策略計(jì)算鏈?zhǔn)絊TATCOM中的控制命令，向閥控單元輸出此控制命令。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種可擴(kuò)展的鏈?zhǔn)絊TATCOM控制保護(hù)系統(tǒng)，其特征在于:所述閥控單元根據(jù)控制保護(hù)單元輸出的控制命令產(chǎn)生用于控制功率模塊的PWM脈沖和監(jiān)測(cè)功率模塊的工作狀態(tài)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種可擴(kuò)展的鏈?zhǔn)絊TATCOM控制保護(hù)系統(tǒng)，其特征在于:所述以太網(wǎng)采用基于m)P的M0DUBUS協(xié)議。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種可擴(kuò)展的鏈?zhǔn)絊TATCOM控制保護(hù)系統(tǒng)，其特征在于:所述控制保護(hù)單元通過(guò)高速串行總線和以太網(wǎng)連接A相閥控單元、B相閥控單元和C相閥控單元。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種可擴(kuò)展的鏈?zhǔn)絊TATCOM控制保護(hù)系統(tǒng)，其特征在于:所述控制保護(hù)單元通過(guò)高速串行總線和以太網(wǎng)連接A相1#閥控單元至A相N#閥控單元、B相1#閥控單元至B相N#閥控單元以及C相1#閥控單元至C相N#閥控單元。
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種可擴(kuò)展的鏈?zhǔn)絊TATCOM控制保護(hù)系統(tǒng)，包括控制保護(hù)單元和若干閥控單元，閥控單元監(jiān)測(cè)功率模塊的工作狀態(tài)，閥控單元的數(shù)量能夠根據(jù)功率模塊的數(shù)量擴(kuò)展，控制保護(hù)單元通過(guò)高速串行總線輸出給每個(gè)閥控單元的控制命令，閥控單元通過(guò)以太網(wǎng)給控制保護(hù)單元傳送各功率模塊的狀態(tài)信息。本實(shí)用新型的控制規(guī)?？筛鶕?jù)實(shí)際控制對(duì)象中功率模塊的數(shù)量進(jìn)行調(diào)整，在不改變控制保護(hù)系統(tǒng)中其他設(shè)備的情況下通過(guò)增加或減少控制保護(hù)系統(tǒng)中閥控單元的數(shù)量即可改變控制保護(hù)系統(tǒng)的控制規(guī)模使原系統(tǒng)滿足不同控制對(duì)象功率模塊數(shù)量不同的需要。
【IPC分類】H04L12-28, H02J3-18
【公開號(hào)】CN204290333
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201420826533
【發(fā)明人】白云飛, 張杭
【申請(qǐng)人】中國(guó)西電電氣股份有限公司
【公開日】2015年4月22日
【申請(qǐng)日】2014年12月22日