CN104065085A - 一种应用于svg/tsc的综合控制器及其控制方法 - Google Patents

一种应用于svg/tsc的综合控制器及其控制方法 Download PDF

Info

Publication number
CN104065085A
CN104065085A CN201410243088.XA CN201410243088A CN104065085A CN 104065085 A CN104065085 A CN 104065085A CN 201410243088 A CN201410243088 A CN 201410243088A CN 104065085 A CN104065085 A CN 104065085A
Authority
CN
China
Prior art keywords
tsc
board
svg
analog
control method
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN201410243088.XA
Other languages
English (en)
Inventor
华闻达
傅军
柏彩英
张艳红
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
JIANGSU HUAGUAN ELECTRICAL EQUIPMENT GROUP CO Ltd
Original Assignee
JIANGSU HUAGUAN ELECTRICAL EQUIPMENT GROUP CO Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by JIANGSU HUAGUAN ELECTRICAL EQUIPMENT GROUP CO Ltd filed Critical JIANGSU HUAGUAN ELECTRICAL EQUIPMENT GROUP CO Ltd
Priority to CN201410243088.XA priority Critical patent/CN104065085A/zh
Publication of CN104065085A publication Critical patent/CN104065085A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E40/00—Technologies for an efficient electrical power generation, transmission or distribution
    • Y02E40/10—Flexible AC transmission systems [FACTS]

Abstract

本发明创造涉及电力电子控制领域，特别指出了一种应用于SVG/TSC的综合控制器以及控制方法。所述的控制器包括控制主板，以及通过FPGA数据总线与控制主板连接的通讯板、模拟板、模拟扩展板和信号采集板，所述的通讯板还连接有IGBT驱动板，所述的模拟板和模拟扩展板还连接有晶闸驱动板，所述的信号采集板包括电流互感器和电压互感器。本发明创造实现了实现SVG和TSC的统一控制，大大提升这两种设备混用情况下的无功电流补偿率和目标功率因数；大大提升TSC设备中晶闸管的安全性及寿命；平衡电容器的寿命，延长设备的维护周期，降低使用成本。

Description

一种应用于SVG/TSC的综合控制器及其控制方法
技术领域
本发明创造涉及电力电子控制领域，特别指出了一种应用于SVG/TSC的综合控制器以及控制方法。
背景技术
目前，低压配电系统中普遍应用TSC做为无功补偿设备，随着电力电子变流器构成的SVG走向实用阶段，SVG、TSC混用的方案开始被实施，由于无源的TSC设备和有源的SVG设备原理不同，响应时间不同，两个设备输出补偿无法协调，经常出现误动的现象，导致TSC晶闸管频繁投切并由于过热而烧毁。另外由于SVG与TSC使用各自独立的控制器，控制算法不同，补偿容量也没有进行分配，导致总体无功补偿效果变差、还造成系统电压频繁波动。
发明内容
本发明创造的目的是提出一种应用于SVG/APF/TSC的控制器及其控制方法，它可以对一组SVG或APF、最多15路TSC单电容模块进行同时控制，使两类设备协调工作，实现响应速度较快的SVG补偿无功电流中快速变化的部分，响应速度较慢且不适于频繁投切的TSC补偿持续的无功电流，APF补偿谐波。
实现本发明创造目的的技术方案如下：
一种应用于SVG/TSC的综合控制器及其控制方法，所述的控制器包括控制主板，以及通过FPGA数据总线与控制主板连接的通讯板、模拟板、模拟扩展板和信号采集板，所述的通讯板还连接有IGBT驱动板，所述的模拟板和模拟扩展板还连接有晶闸驱动板，所述的信号采集板包括电流互感器和电压互感器；
所述的控制方法包括以下步骤：
(1)设定综合控制器中TSC的电容器模块主数为N，SVG总容量为Qsvg，单个TSC模组容量为QTSC，综合控制器的目标补偿量为QC，设N的初始值为0；
(2)根据步骤(1)的设定，当条件成立，步骤(1)中的N变为N+1；
(3)根据步骤(1)的设定，当QTSC×N＞QC条件成立，步骤(1)中的N变为N-1。
进一步的，所述的控制方法还可以是以下步骤：
(1)设定综合控制器中TSC的电容器模块主数为N，SVG总容量为Qsvg，单个TSC模组容量为QTSC，综合控制器的目标补偿量为QC,设N的初始值为0；
(2)根据步骤(1)的设定，当QC≥QTSC×(N+1)条件成立，步骤(1)中的N变为N+1；
(3)根据步骤(1)的设定，当QTSC×N≥QC条件成立，步骤(1)中的N变为N-1。
进一步的，所述的模拟板和模拟扩展板最多可以与15台TSC电容器单元连接。
采用上述结构后，本发明创造的有益效果是：所述的信号采集板采集通过连接的电流互感器及电压互感器采集电网的线电压及相电流信号，并进行模数转换。所述的控制主板通过基于FPGA的数据总线与通讯板、模拟板、模拟扩展板和信号采集板进行通讯，获得采样信号、进行IGBT控制、显示屏数据收发、 继电保护检测控制、晶闸管控制。所述模拟板及模拟扩展板与晶闸驱动板相连进行晶闸管的控制。
综合控制器可对一组SVG和15路电容器进行同时控制，改善SVG设备与TSC混用的工作特性。控制主板中的DSP芯片根据采集到的电网线电压及相电流信号，通过瞬时无功算法计算出需要补偿的无功电流目标量，通过两套特定控制逻辑使无功电流中持续不变的部分由TSC来补偿，剩余不断变化的部分由SVG快速的实现跟踪补偿，使TSC和SVG部分补偿电流之和始终等于目标补偿电流，使TSC的投切不存在某些特定的临界点(即如果目标电流在某一个值的上下反复变化TSC频繁投切)且在尽可能大的目标电流波动范围内使TSC的投切频率尽可能小。
综上，具体的体现出以下优点：
1、实现SVG和TSC的统一控制，大大提升这两种设备混用情况下的无功电流补偿率和目标功率因数。
2、大大提升TSC设备中晶闸管的安全性及寿命。
3、平衡电容器的寿命，延长设备的维护周期，降低使用成本。
附图说明
图1为本发明创造的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本发明创造作进一步详细的说明。
如图1所示，一种应用于SVG/TSC的综合控制器，所述的控制器包括控制主板，以及通过FPGA数据总线与控制主板连接的通讯板、模拟板、模拟扩展板和信号采集板，所述的通讯板还连接有IGBT驱动板，所述的模拟板和模拟扩展板还连接有晶闸驱动板，所述的信号采集板包括电流互感器和电压互感器。
所述的信号采集板采集通过连接的电流互感器及电压互感器采集电网的线电压及相电流信号，并进行模数转换。所述的控制主板通过基于FPGA的数据总线与通讯板、模拟板、模拟扩展板和信号采集板进行通讯，获得采样信号、进行IGBT控制、显示屏数据收发、继电保护检测控制、晶闸管控制。所述模拟板及模拟扩展板与晶闸驱动板相连进行晶闸管的控制。
根据上述的综合控制器，包括了两套控制方法，
方法一：设投入TSC电容器模块组数为N，混合设备中SVG总容量为Qsvg,单个TSC模组容量为QTSC，目标补偿容量为QC，设N初始值为0。
基于以上条件，制定用来分配SVG和TSC补偿容量控制方法，具体控制逻辑如下，SVG部分与TSC部分一样只工作在容性输出模式下，即SVG的输出功率范围在0到QSVG之间；
循环判断的条件，如该条件成立，N做加1处理，相当于投一组TSC；
其次，循环判断QTSC×N＞QC的条件，如该条件成立，N做减1处理，相当于切一组TSC。
将N作为TSC投入组数的控制量，再用QC减去总的TSC已投入容量得出SVG的目标输出功率。这样就实现了SVG和TSC的容量分配，该方法的控制策略是基于使TSC的投入点和切出点所对应的目标电流的差值尽量大的原则制定的，即在尽量大的电流波动情况下使TSC无投切动作，根据上述控制逻辑，当系统的无功波动低于25％SVG容量即50％TSC容量时，TSC无任何投切动作。
方法二：设投入TSC电容器模块组数为N，混合设备中SVG总容量为Qsvg,单个TSC模组容量为QTSC，目标补偿容量为QC，设N初始值为0。
SVG工作在容性与感性的双向输出模式下，即SVG的输出功率范围在-QSVG到QSVG之间；
循环判断QC≥QTSC×(N+1)的条件，如该条件成立，N做加1处理，相当于投一组TSC。
其次，循环判断QTSC×N≥QC的条件，如该条件成立，N做减1处理，相当于切一组TSC。
将N作为TSC投入组数的控制量，再用QC减去总的TSC已投入容量得出SVG的目标输出功率。这样就实现了SVG和TSC的容量分配，本方法的控制策略在系统的无功目标电流波动低于TSC容量时，TSC无任何投切动作。
为了进一步平均TSC的投切次数，由FPGA对TSC的投切指令进行编码，实现每组TSC电容器的循环投切，可平衡每组电容器的寿命。

Claims (3)

1.一种应用于SVG/TSC的综合控制器及其控制方法，其特征在于，所述的控制器包括控制主板，以及通过FPGA数据总线与控制主板连接的通讯板、模拟板、模拟扩展板和信号采集板，所述的通讯板还连接有IGBT驱动板，所述的模拟板和模拟扩展板还连接有晶闸驱动板，所述的信号采集板包括电流互感器和电压互感器；
所述的控制方法包括以下步骤：
(1)设定综合控制器中TSC的电容器模块主数为N，SVG总容量为Qsvg，单个TSC模组容量为QTSC，综合控制器的目标补偿量为QC，设N的初始值为0；
(2)根据步骤(1)的设定，当条件成立，步骤(1)中的N变为N+1；
(3)根据步骤(1)的设定，当QTSC×N＞QC条件成立，步骤(1)中的N变为N-1。
2.根据权利要求1所述的一种应用于SVG/TSC的综合控制器及其控制方法，其特征在于，所述的控制方法还可以是以下步骤：
(1)设定综合控制器中TSC的电容器模块主数为N，SVG总容量为Qsvg，单个TSC模组容量为QTSC，综合控制器的目标补偿量为QC,设N的初始值为0；
(2)根据步骤(1)的设定，当QC≥QTSC×(N+1)条件成立，步骤(1)中的N变为N+1；
(3)根据步骤(1)的设定，当QTSC×N≥QC条件成立，步骤(1)中的N变为N-1。
3.根据权利要求1所述的一种应用于SVG/TSC的综合控制器及其控制方法，其特征在于，所述的模拟板和模拟扩展板最多可以与15台TSC电容器单元连接。
CN201410243088.XA 2014-06-03 2014-06-03 一种应用于svg/tsc的综合控制器及其控制方法 Pending CN104065085A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201410243088.XA CN104065085A (zh) 2014-06-03 2014-06-03 一种应用于svg/tsc的综合控制器及其控制方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201410243088.XA CN104065085A (zh) 2014-06-03 2014-06-03 一种应用于svg/tsc的综合控制器及其控制方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN104065085A true CN104065085A (zh) 2014-09-24

Family

ID=51552673

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201410243088.XA Pending CN104065085A (zh) 2014-06-03 2014-06-03 一种应用于svg/tsc的综合控制器及其控制方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN104065085A (zh)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107479439A (zh) * 2017-08-18 2017-12-15 国网湖南省电力公司 一种基于母板结构的svg控制电路
CN108931754A (zh) * 2018-09-26 2018-12-04 云南电网有限责任公司电力科学研究院 一种电流互感器极性及二次绕组混用检测方法

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN201197078Y (zh) * 2007-11-29 2009-02-18 大连理工大学 一种混合型静止无功发生器
CN202084939U (zh) * 2011-05-24 2011-12-21 山东蓝天电能科技有限公司 智能电力综合补偿装置
CN102570472A (zh) * 2010-12-07 2012-07-11 吉林省电力有限公司四平供电公司 一种有效提高电能质量的综合补偿控制装置
CN102882219A (zh) * 2012-10-26 2013-01-16 株洲变流技术国家工程研究中心有限公司 一种地铁供电系统综合电能质量治理装置及其方法
CN103441515A (zh) * 2013-09-17 2013-12-11 东南大学 一种无功补偿装置

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN201197078Y (zh) * 2007-11-29 2009-02-18 大连理工大学 一种混合型静止无功发生器
CN102570472A (zh) * 2010-12-07 2012-07-11 吉林省电力有限公司四平供电公司 一种有效提高电能质量的综合补偿控制装置
CN202084939U (zh) * 2011-05-24 2011-12-21 山东蓝天电能科技有限公司 智能电力综合补偿装置
CN102882219A (zh) * 2012-10-26 2013-01-16 株洲变流技术国家工程研究中心有限公司 一种地铁供电系统综合电能质量治理装置及其方法
CN103441515A (zh) * 2013-09-17 2013-12-11 东南大学 一种无功补偿装置

Non-Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
代亚培: ""配电静止同步补偿器若干关键技术的研究"", 《中国优秀硕士学位论文全文数据库 工程科技Ⅱ辑》 *
代亚培: ""配电静止同步补偿器若干关键技术的研究"", 《中国优秀硕士学位论文全文数据库 工程科技Ⅱ辑》, no. 04, 15 April 2011 (2011-04-15) *
徐琳: ""动态无功补偿新型控制策略研究"", 《中国优秀硕士学位论文全文数据库 工程科技Ⅱ辑》 *

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107479439A (zh) * 2017-08-18 2017-12-15 国网湖南省电力公司 一种基于母板结构的svg控制电路
CN108931754A (zh) * 2018-09-26 2018-12-04 云南电网有限责任公司电力科学研究院 一种电流互感器极性及二次绕组混用检测方法
CN108931754B (zh) * 2018-09-26 2021-02-02 云南电网有限责任公司电力科学研究院 一种电流互感器二次绕组混用检测方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN104600718B (zh) 一种直流输电分层接入系统无功控制方法及装置
CN102386622B (zh) 多机全补偿与分次补偿组合式完全有源型谐波治理装置
CN106961105A (zh) 一种电能质量治理装置
CN204349457U (zh) 一种无功补偿滤波装置
CN104201694A (zh) 一种新型智能动态混成无功补偿系统及其控制方法
CN207625296U (zh) 一种有源与无源结合用电负荷三相不平衡调节装置
CN108493964A (zh) 混合型三相负荷不平衡自动调整装置
CN203800608U (zh) 低压动态无功补偿装置
CN103580498A (zh) 大功率能量可回馈型电网模拟装置及其采用的控制方法
CN104065085A (zh) 一种应用于svg/tsc的综合控制器及其控制方法
Wang et al. A dynamic reactive power compensation method of super high-power and high-voltage motor
CN203826985U (zh) 一种集成式光伏微电网的接入装置
CN202221925U (zh) 低压三相不平衡无功自动调补及配变监测系统
CN104714443A (zh) 一种多晶硅还原调功电源及其电气控制系统
CN106684883A (zh) 链式statcom模块化解耦无功补偿装置
CN202260466U (zh) 低压动态无功功率三相单相混合滤波补偿装置
CN202206344U (zh) 基于高压电机控制和无功补偿的综合控制系统
CN205986164U (zh) 一种智能平衡补偿装置
CN104934963A (zh) 一种连续脉冲非线性负载等效模拟装置
CN203574373U (zh) 混联滤波补偿装置
CN204068281U (zh) 三相三线不平衡负载模拟装置
CN207473914U (zh) 一种用于科研及教学的电力变换综合系统
CN111193265A (zh) 一种电能质量治理综合控制的混合补偿方法
CN203826966U (zh) 一种66kV高压直挂式无功发生器
CN204464986U (zh) 一种换流器接地系统

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
RJ01 Rejection of invention patent application after publication
RJ01 Rejection of invention patent application after publication

Application publication date: 20140924