多支路SVC協調控制系統技術方案

一種多支路SVC協調控制系統，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網。本實用新型專利技術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，制定適應系統運行的控制方案，具有很強的協調可控性和實用性。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，提高了系統的穩定性，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。（*該技術在2022年保護過期，可自由使用*）

【技術實現步驟摘要】

本技術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調控制的裝置，屬控制

技術介紹
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系統無功、維持節點電壓穩定的功能，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。不同調節模型的SVC裝置在沒有協調控制的情況下并列運行，存在著閉環調節相 互奉禹合引起振湯的隱患，給系統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并列運行的協調控制系統，對于消除電網中的無功振蕩，提高系統的穩定性，促進SVC在電力系統中的推廣應用具有十分重要的意義。
技術實現思路
本技術的目的在于克服現有技術的不足、提供一種多支路SVC協調控制系統，以避免系統諧波振蕩，提高供電系統的穩定性。本技術所述問題是由以下技術方案實現的—種多支路SVC協調控制系統，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網。本技術的多個控制單元由光纖依次連接成環網，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，制定適應系統運行的控制方案，具有很強的協調可控性和實用性。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，提高了系統的穩定性，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。以下結合附圖對本技術作進一步說明。圖I是控制系統的電原理圖；圖2是協調控制流程框圖；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、觸發電路；CJ11 CJnl、CJ12 CJn2、接觸器、HW、光纖環網。具體實施方式參見附圖說明圖1，本技術中有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。控制單元Ul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。本技術中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控制器為次優先級控制單元，各支路之間采取光纖環網冗余技術進行通訊。本技術的主控制單元采集系統電壓、電流信號，與控制目標相比較得出系統所需無功功率，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行協調補償指令。從控制單元執行完畢后，將狀態信息反饋給主控制單元，通過光纖環網快速穩定的信息傳遞，完成主從之間的協調控制。補償時，首先確定系統所需無功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分布)進行判斷并在單一支路補償、同比例協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補償任務，進行補償。2、同比例協調補償各支路按系統所需要無功功率容量與支路無功總容量的比例進行協調補償。3、隨機補償由總補償器容量大于或等于系統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，后續支路不執行補償任務。在此過程中，一旦主控制單元發生異常，系統技術特點產生變化，次優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調控制方式，并下發控制指令。從控制單元發生異常，主控制單元重新生成補償方案，下發控制指令，保持系統無功功率補償的穩定性。各支路之間通過光纖進行通訊，安全系數高，同時回路循環響應速度可達到納秒級。采用本方法進行協調控制時，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應用中的關鍵問題，具有重要意義。協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等輸入條件，制定系統特有的協調控制方式； S2 :依據優先級原則(每臺裝置設有固定的地址碼，以最小地址碼為最大優先級，以此類推)選定主控制單元、次優先級控制單元；S3:主控制單元采集系統電壓、電流信號，與控制目標相比較得出系統所需無功功率，制定具體的協調控制方案；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，則重新執行S2，次優先級控制單元做為主控制單元進行控制，進行S3-S4步驟的執行；S7 :從控制單元異常，則重新執行S3，由主控制單元制定協調控制方案，將指令下發至各支路從控制單元。對于圖I所示的η條SVC控制支路，協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協調控制系統，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網HW。專利摘要一種多支路SVC協調控制系統，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，每個本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種多支路SVC協調控制系統，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網HW。

【技術特征摘要】

【專利技術屬性】
技術研發人員：盧衛城，梁海濤，王聰利，董旭輝，梁松，
申請(專利權)人：保定市尤耐特電氣有限公司，
類型：實用新型
國別省市：