CN102082442A - 无启动回路的高压静止无功发生器及其并网方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种能够不用启动回路来实现安全并网的无启动回路的高压静止无功发生器及其并网方法。该装置的具体结构为：主开关的静触头和控制开关的静触头并联后与控制系统装置的一端构成系统接口，控制开关的动触头与限流电阻的输入端连接，限流电阻的输出端与主开关的动触头并联后接至连接电抗器的输入端，连接电抗器的输出端与逆变器连接，逆变器外接直流侧电容。本发明中，取消了专门的启动回路，增设了限流电阻和并网辅助开关，将传统的启动回路改由限流电阻、辅助开关和控制装置来完成，并网完成后，限流电阻被主开关自动短接，本发明进入工作状态，实现了安全、快速、自动并网。

Description

无启动回路的高压静止无功发生器及其并网方法
技术领域
本发明涉及一种电力系统用的高压无功补偿装置，尤其涉及一种能够不用启动回路来实现安全并网的无启动回路的高压静止无功发生器及其并网方法。
背景技术
随着大功率电力电子变流装置的广泛使用，使得谐波和无功问题引起人们越来越多的关注。目前，做为高压无功补偿装置之一的高压静止同步补偿装置（STATCOM）以其所具有的优越性能已经成为柔性交流输电系统（FACTS）的一个重要组成部分，同属于静止同步补偿装置的最新产品高压静止无功发生器（SVG）以其更加优越的性能，显示了动态无功补偿装置的发展方向。因为高压静止无功发生器（SVG）要与系统并联运行，所以实现高压静止无功发生器与系统的快速、自动并网，就显得十分重要。常规高压静止无功发生器并网时，需要一个专门的启动回路，用以检测高压静止无功发生器本系统与供电系统的有关参数，经过调整后才能将高压静止无功发生器并入电网，整个并网过程不仅设备结构复杂，操作过程复杂，并且体积庞大，并网时间长，自动化程度低。
发明内容
本发明针对现有高压静止无功发生器及其并网方法方面存在的缺陷，提供了一种无启动回路的高压静止无功发生器及其并网方法。
解决上述技术问题所采取的具体技术措施是：
一种无启动回路的高压静止无功发生器，其特征在于：由一次开关柜1、连接电抗器柜2、功率单元柜3和控制系统装置4构成，其中：一次开关柜1中装有主开关1-1、控制开关1-2和系统接口1-3；连接电抗器柜2中装有限流电阻2-1、连接电抗器2-2；功率单元柜3中装有逆变器3-1、直流侧电容3-2；主开关1-1的静触头和控制开关1-2的静触头并联后与控制系统装置4的一端构成系统接口1-3，控制开关1-2的动触头与限流电阻2-1的输入端连接，限流电阻2-1的输出端与主开关1-1的动触头并联后接至连接电抗器2-2的输入端，连接电抗器2-2的输出端与逆变器3-1连接，逆变器3-1外接直流侧电容3-2。
无启动回路的高压静止无功发生器的并网方法，包括下述步骤：
（1）无启动回路的高压静止无功发生器的系统接口1-3与供电系统网络连接；
（2）启动低压控制电源，使无启动回路的高压静止无功发生器的控制系统装置4进入工作状态，并使有关设备有效复位，控制系统装置4进入预并网状态；
（3）在触摸屏上由人工或自动发出并网指令，在控制系统装置4合闸指令作用下，限流电阻2-1的控制开关1-2吸合，通过限流电阻2-1将无启动回路的高压静止无功发生器并入系统，无启动回路的高压静止无功发生器的直流侧电容3-2开始充电，充电电压为600V～650V；
（4）控制系统装置4对无启动回路的高压静止无功发生器进行状态自检，判断是否可以进行并网操作，如有故障，控制系统装置4将发出故障报警，停止并网，如无故障，系统自动进入并网程序；
（5）当电容电压达到600V～650V时，触发系统起振，控制系统装置4自动调整无启动回路的高压静止无功发生器的输出幅值和相位，使其符合并网要求，预并网结束；
（6）预并网结束以后，控制系统装置4发出合闸指令，主开关1-1吸合；
（7）主开关1-1吸合以后，无启动回路的高压静止无功发生器的直流侧电容3-2被进一步充电至1000V，控制系统装置4根据补偿要求，自动调整触发脉冲宽度，输出适合电网要求的无功功率，对电网负载进行跟踪补偿，并网结束。
本发明的积极效果：本发明针对10kV及35kV高压静止无功发生器安全和自动并网，设计了一种无启动回路的高压静止无功发生器及其并网方法，用以克服现有高压静止无功发生器及其并网方法方面存在的缺陷。本发明取消了专门的启动回路，增设了限流电阻和作为并网辅助开关用的控制开关，将传统的启动回路改由限流电阻、控制开关和控制系统装置来完成。并网完成后，限流电阻被主开关自动短接，高压静止无功发生器进入工作状态，实现了高压静止无功发生器与系统的安全、快速、自动并网。本发明并网操作简单，并网时间短，自动化程度高。
附图说明
图1为本发明的装置结构示意图；
图2为本发明的电路原理图；
图3为本发明的控制系统装置结构示意图；
图4为本发明的并网程序流程图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明做进一步说明。
无启动回路的高压静止无功发生器的基本结构如图1所示，由一次开关柜1、连接电抗器柜2、功率单元柜3和控制系统装置4构成，其中：一次开关柜1中装有主开关1-1、控制开关1-2和系统接口1-3；连接电抗器柜2中装有限流电阻2-1、连接电抗器2-2；功率单元柜3中装有逆变器3-1、直流侧电容3-2。一次开关柜1、连接电抗器柜2、功率单元柜3和控制系统装置4之间的连接关系如图2所示：主开关1-1的静触头和控制开关1-2的静触头并联后与控制系统装置4的一端构成系统接口1-3，控制开关1-2的动触头与限流电阻2-1的输入端连接，限流电阻2-1的输出端与主开关1-1的动触头并联后接至连接电抗器2-2的输入端，连接电抗器2-2的输出端与逆变器3-1连接，逆变器3-1外接直流侧电容3-2。通过系统接口1-3将电力系统的运行参数传给高压静止无功发生器的控制系统装置4，由控制系统装置4控制与调整高压静止无功发生器的工作状态，进而发出或吸收无功功率对电网负载进行无功补偿。
图3为本发明控制系统装置的结构示意图。由图中可知，控制系统由通信、数据处理、执行、显示等主要部分组成。每单元4根通信光纤将各单元电路的工作数据传递给数据处理系统（FPGA和DSP），并将经过数据处理后的数据传递给执行系统可编程控制器PLC，可编程控制器PLC再将数据传递给触摸屏显示系统，用以显示静止无功发生器系统的运行状态和参数，完成了数据的上传任务。数据传递的主要路径是：单元电路→光纤传递→数据处理（FPGA和DSP）→可编程控制器PLC→触摸屏。触摸屏不仅具有读取信息的功能，还有发出控制指令的功能。由触摸屏发出的人工指令，按着可编程控制器PLC→数据处理（FPGA和DSP）→光纤传递→单元电路的数据传递路径，控制或调整单元电路的工作状态，完成数据的下传任务。可见，整个控制系统是一个可逆的数据传递通道。在高压静止无功发生器运行过程中，控制系统按照控制程序，对高压静止无功发生器的工作状态进行实时检测、调整与控制，是高压静止无功发生器的控制中枢。本控制系统装置所采用的主控元件有：DSP—TMS320F2812PGFA、FPGA—EP2C50F484C8N、PLC—S7—200和维纶M8104触摸屏。
控制系统不仅担负着高压静止无功发生器工作过程中各项参数的检测与控制，保证高压静止无功发生器系统正常工作，在高压静止无功发生器启动并网过程中，又担负着检测与自动并网的任务。并网操作程序及方法如图4所示：
（1）无启动回路的高压静止无功发生器的系统接口1-3与供电系统网络连接，启动并网操作程序；
（2）程序进入启动低压控制电源程序，使无启动回路的高压静止无功发生器的控制系统装置4进入工作状态，并使有关设备有效复位，控制系统装置4进入预并网状态程序；
（3）程序发出动作指令，在触摸屏上由人工或自动发出并网指令，在控制系统装置4合闸指令作用下，进入开关闭合程序，限流电阻2-1的控制开关1-2吸合，通过限流电阻2-1将无启动回路的高压静止无功发生器并入系统，无启动回路的高压静止无功发生器的直流侧电容3-2开始充电，充电电压为600V～650V；
（4）进入控制系统装置4对无启动回路的高压静止无功发生器进行状态自检程序，判断是否可以进行并网操作，如有故障，控制系统装置4将发出故障报警，停止并网，如无故障，系统自动进入并网程序；
（5）进入系统起振程序，当电容电压达到600V～650V时，触发系统起振，控制系统装置4自动调整无启动回路的高压静止无功发生器的输出幅值和相位，使其符合并网要求，预并网结束；
（6）预并网程序结束以后，通过控制系统装置4发出合闸指令，主开关1-1吸合；
（7）主开关1-1吸合以后，无启动回路的高压静止无功发生器的直流侧电容3-2被进一步充电至1000V左右，控制系统装置4根据补偿要求，自动调整触发脉冲宽度，输出适合电网要求的无功功率，对电网负载进行跟踪补偿，并网程序结束。
上述并网过程中的所有参数检测、参数计算、指令收发、相位调整等均由控制系统装置4的控制程序自动完成的，所以实现了快速、安全并网。本发明中，取消了专门的启动回路，增设了限流电阻2-1和做为并网辅助开关用的控制开关1-2，将传统的启动回路改由限流电阻2-1、控制开关1-2和控制系统装置4来完成。并网完成后，限流电阻2-1被主开关1-1自动短接，高压静止无功发生器进入工作状态，实现了安全、快速、自动并网。并网时，要进行两次并网操作，第一次并网是通过限流电阻2-1的控制开关1-2实现的，其目的是为了调整相角和幅值并确保并网安全；第二次并网是通过主开关1-1实现的，其目的是为了将高压静止无功发生器并入电网，对电网进行无功补偿。并网时，先关闭限流电阻2-1的控制开关1-2，利用限流电阻2-1的限流、降压的作用，为控制系统进入并网程序提供充裕的检测时间，也有利于高压静止无功发生器系统和供电系统的安全，自检结束以后，主开关1-1自动吸合，限流电阻2-1被短接，高压静止无功发生器进入全压工作状态，实现了无启动回路快速、自动并网。并网过程可以由自动控制实现或者由手动控制实现。

Claims (2)

1.一种无启动回路的高压静止无功发生器，其特征在于：由一次开关柜（1）、连接电抗器柜(2)、功率单元柜(3)和控制系统装置(4)构成，其中：一次开关柜（1）中装有主开关(1-1)、控制开关(1-2)和系统接口(1-3)；连接电抗器柜(2)中装有限流电阻(2-1)、连接电抗器（2-2）；功率单元柜(3)中装有逆变器(3-1)、直流侧电容(3-2)；主开关(1-1)的静触头和控制开关(1-2)的静触头并联后与控制系统装置(4)的一端构成系统接口(1-3)，控制开关(1-2)的动触头与限流电阻(2-1)的输入端连接，限流电阻(2-1)的输出端与主开关(1-1)的动触头并联后接至连接电抗器（2-2）的输入端，连接电抗器（2-2）的输出端与逆变器(3-1)连接，逆变器(3-1)外接直流侧电容(3-2)。
2.根据权利要求1所述的一种无启动回路的高压静止无功发生器的并网方法，其特征在于：包括下述步骤：
（1）无启动回路的高压静止无功发生器的系统接口(1-3)与供电系统网络连接；
（2）启动低压控制电源，使无启动回路的高压静止无功发生器的控制系统装置(4)进入工作状态，并使有关设备有效复位，控制系统装置(4)进入预并网状态；
（3）在触摸屏上由人工或自动发出并网指令，在控制系统装置(4)合闸指令作用下，限流电阻(2-1)的控制开关(1-2)吸合，通过限流电阻(2-1)将无启动回路的高压静止无功发生器并入系统，无启动回路的高压静止无功发生器的直流侧电容(3-2)开始充电，充电电压为600V～650V；
（4）控制系统装置(4)对无启动回路的高压静止无功发生器进行状态自检，判断是否可以进行并网操作，如有故障，控制系统装置(4)将发出故障报警，停止并网，如无故障，系统自动进入并网程序；
（5）当电容电压达到600V～650V时，触发系统起振，控制系统装置(4)自动调整无启动回路的高压静止无功发生器的输出幅值和相位，使其符合并网要求，预并网结束；
（6）预并网结束以后，控制系统装置(4)发出合闸指令，主开关(1-1)吸合；
（7）主开关(1-1)吸合以后，无启动回路的高压静止无功发生器的直流侧电容(3-2)被进一步充电至1000V，控制系统装置(4)根据补偿要求，自动调整触发脉冲宽度，输出适合电网要求的无功功率，对电网负载进行跟踪补偿，并网结束。
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Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103036241A (zh) * 2012-12-15 2013-04-10 安徽工程大学 一种无功补偿控制器及其控制方法
CN104375448A (zh) * 2014-11-29 2015-02-25 安徽鑫龙电器股份有限公司 一种双核架构的无功补偿控制系统
CN104701854A (zh) * 2015-03-05 2015-06-10 东南大学 一种含svg时电网pcc电压超调量的计算方法
CN105391077A (zh) * 2015-12-24 2016-03-09 安徽四方电气技术有限责任公司 大容量链式无功发生装置svg并网方法
CN106981871A (zh) * 2017-03-31 2017-07-25 中国商用飞机有限责任公司北京民用飞机技术研究中心 一种容性大功率负载软启动减小电网冲击的方法及系统
CN108429268A (zh) * 2018-03-19 2018-08-21 科姆勒电气（安徽）有限公司 智能静止无功发生装置

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN2446706Y (zh) * 2000-09-05 2001-09-05 株洲时代电子技术有限公司 静态无功发生器
CN2655488Y (zh) * 2003-10-24 2004-11-10 华南理工大学 一种电力系统综合补偿装置
CN200947546Y (zh) * 2006-06-06 2007-09-12 粟时平 低压三相静止无功同步补偿器
CN201018287Y (zh) * 2007-02-15 2008-02-06 湖南大学 静止无功发生器的自启动装置
CN201247961Y (zh) * 2008-07-04 2009-05-27 江西省电力科学研究院 移动式无功和谐波动态补偿器
CN201417952Y (zh) * 2009-05-22 2010-03-03 山东鲁电电气集团有限公司 静止同步无功补偿装置
CN201466730U (zh) * 2009-09-09 2010-05-12 长沙学院 配网侧静止无功发生器
CN201966622U (zh) * 2011-03-14 2011-09-07 丹东欣泰电气股份有限公司 无启动回路的高压静止无功发生器

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN2446706Y (zh) * 2000-09-05 2001-09-05 株洲时代电子技术有限公司 静态无功发生器
CN2655488Y (zh) * 2003-10-24 2004-11-10 华南理工大学 一种电力系统综合补偿装置
CN200947546Y (zh) * 2006-06-06 2007-09-12 粟时平 低压三相静止无功同步补偿器
CN201018287Y (zh) * 2007-02-15 2008-02-06 湖南大学 静止无功发生器的自启动装置
CN201247961Y (zh) * 2008-07-04 2009-05-27 江西省电力科学研究院 移动式无功和谐波动态补偿器
CN201417952Y (zh) * 2009-05-22 2010-03-03 山东鲁电电气集团有限公司 静止同步无功补偿装置
CN201466730U (zh) * 2009-09-09 2010-05-12 长沙学院 配网侧静止无功发生器
CN201966622U (zh) * 2011-03-14 2011-09-07 丹东欣泰电气股份有限公司 无启动回路的高压静止无功发生器

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103036241A (zh) * 2012-12-15 2013-04-10 安徽工程大学 一种无功补偿控制器及其控制方法
CN103036241B (zh) * 2012-12-15 2015-03-04 安徽工程大学 一种无功补偿控制器及其控制方法
CN104375448A (zh) * 2014-11-29 2015-02-25 安徽鑫龙电器股份有限公司 一种双核架构的无功补偿控制系统
CN104701854A (zh) * 2015-03-05 2015-06-10 东南大学 一种含svg时电网pcc电压超调量的计算方法
CN105391077A (zh) * 2015-12-24 2016-03-09 安徽四方电气技术有限责任公司 大容量链式无功发生装置svg并网方法
CN105391077B (zh) * 2015-12-24 2017-12-01 安徽四方电气技术有限责任公司 大容量链式无功发生装置svg并网方法
CN106981871A (zh) * 2017-03-31 2017-07-25 中国商用飞机有限责任公司北京民用飞机技术研究中心 一种容性大功率负载软启动减小电网冲击的方法及系统
CN108429268A (zh) * 2018-03-19 2018-08-21 科姆勒电气（安徽）有限公司 智能静止无功发生装置

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