CN109327030A - 一种静止无功补偿器控制系统标准化方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种静止无功补偿器控制系统标准化方法，包括：控制系统预先设定最大支路数量和最大开关数量，使用数字或字符作为编码标识每个支路和开关；定义支路数据组用于描述系统中的支路状态；定义开关数据组用于描述系统中的各开关断路器的状态；根据当前拓扑结构，赋值相应支路数据组中的支路类型编码及支路开关编码；读取支路数据组状态值，根据支路与开关关系逻辑进行拓扑识别。本发明通过定义控制系统对支路信息的描述方式，实现不同拓扑的静止无功补偿器能够使用相同的控制系统。

Description

一种静止无功补偿器控制系统标准化方法
技术领域
本发明属于电力系统领域，具体涉及一种静止无功补偿器在不同拓扑情况下控制系统标准化方法。
背景技术
静止无功补偿器(SVC)常用于电力系统中，承担动态调节系统电压，抑制系统振荡、滤谐波、改善电能质量等任务。
SVC由控制保护系统、晶闸管控制电抗器(TCR)支路、晶闸管投切电容器TSC支路、滤波电容器支路(FC)支路组成，其中各支路的配置根据实际工程需求确定，形成不同拓扑结构的SVC。
TCR支路是阀组、电抗器共同组成的晶闸管控制电抗器支路，可以平滑输出感性无功功率；TSC支路由阀组、电抗器、电容器共同组成晶闸管投切电容器支路，可以输出固定容量的容性无功功率；FC支路是由电抗器、电容器组成的滤波电容器支路，可以输出固定容量的容性无功功率，并可以滤除特定次数的谐波分量；其中TCR与TSC支路使用的阀组由多级晶闸管串并联组成；SVC控制保护系统通过通讯线缆控制晶闸管的导通。
SVC控制系统的逻辑控制由控制装置实现。SVC可以应用于不同的场合，如电力系统中的高压变电站、发电厂、新能源电厂、低压厂矿变电站中，不同的应用场合需求使得SVC的拓扑各不相同，无法实现控制系统的标准化。每个场合都需要进行控制系统的二次开发，增加了很多程序开发、调试、维护的工作量。
基于以上分析，本案由此产生。
发明内容
本发明的目的，在于提出一种静止无功补偿器控制系统标准化方法，解决静止无功补偿器在不同的拓扑下控制系统不同的问题，实现控制系统的标准化。
为了达成上述目的，本发明采用的技术方案是：一种静止无功补偿器控制系统标准化方法，其特征在于：设置控制系统中对支路描述的定值；当处于不同的拓扑结构下，通过定值整定，实现控制系统的自适应；具体包括如下步骤：
步骤1：控制系统预先设定最大支路数量和最大开关数量，使用数字或字符作为编码标识每个支路和开关；
步骤2：定义支路数据组用于描述系统中的支路状态，所述支路数据组成员包括：支路编码、支路类型编码、支路开关编码、支路使能状态、支路开关位置；
定义开关数据组用于描述系统中的各开关断路器的状态，所述开关数据组包括：开关编码、开关位置、开关使能信号；
步骤3：根据当前拓扑结构，赋值相应支路数据组中的支路类型编码及支路开关编码；
步骤4：读取支路数据组状态值，根据支路与开关关系逻辑进行拓扑识别。
进一步地，所述步骤3具体包括：当前拓扑结构未涉及的支路将其支路开关编码赋值为0；赋值相应开关数据组中的开关编码，并获取开关开合信息赋值给开关位置状态位。
进一步地，所述步骤4具体包括：根据支路数据组中的支路开关编码信息，获取对应的开关位置信息，并确定支路数据组中的支路使能状态；将所有处于使能状态的支路涉及的开关编码对应的开关数据组中开关使能信号标记为使能状态，未涉及的开关数据组中开关使能信号标记为禁用；读取使能的支路类型编码，此时控制程序中得到了所有的使能的支路、支路类型、支路与开关的关系、使能的开关及开关位置状态，实现了对不同拓扑的识别。
进一步地，所述步骤4具体包括：当支路开关编码为0时，该支路的支路使能状态置为禁用；当支路开关编码不为0，则支路使能状态置为使能，并根据该支路开关编码通过查询开关数据组将具有对应开关编码的开关位置信息赋值给支路数据组中支路开关位置状态位；
将所有处于使能状态的支路涉及的开关编码对应的开关数据组中开关使能信号标记为使能状态，未涉及的开关数据组中开关使能信号标记为禁用；
读取使能的支路类型编码，此时控制程序中得到了所有的使能的支路、支路类型、支路与开关的关系、使能的开关及开关位置状态，实现了对不同拓扑的识别。
进一步地，所述方法也适用于其他含有多支路拓扑的电力设备，包括：静止无功发生器SVG，传统直流输电系统，柔性直流输电阀控系统，磁控式动态无功补偿装置。
本发明的有益效果在于，采用本方案以后，在不同拓扑的情况下，均可以使用相同的控制系统，减少了开发、调试、维护的工作量，也提高程序的可靠性。
附图说明
图1是SVC装置的组成。
图2是本案所述方法的变量关系示意图。
图3是本案所述方法的具体实施例1。
图4是本案所述方法的逻辑示意图。
具体实施方式
以下结合附图对本发明作进一步说明：SVC控制装置在正常运行过程中，需要实时查询SVC系统的各支路的状态进行控制。图1所示是SVC装置的组成，包括控制保护系统与电力系统设备，其中电力系统设备主要包括TCR、TSC、FC支路等。
一般方案中，程序中通过定义“支路”的数据组描述系统中的支路状态，数据组包含支路开关位置、支路类型、支路使能状态等信息；控制系统通过定义“开关”的数据组描述系统中的各开关断路器的状态，数据组包含开关位置、开关使能信号等信息。由于应用场合不同，导致不同现场SVC的拓扑结构不同，就存在支路数量、开关数量、支路与开关对应关系的不相同的情况。因此不得不根据不同拓扑结构进行二次程序开发。
而本发明在控制系统中，增加了对支路类型、支路开关编号定值，对支路数量、开关数量、支路与开关关系进行描述，可以适应不同拓扑结构的SVC系统，解决了控制系统标准化的问题。
实施例1：
图3所示是本案所述方法的具体实施例1，本发明的具体实施例中具体包括如下步骤：
S1：控制系统预先设定最大支路数量和最大开关数量，使用数字或字符作为编码标识每个支路和开关；
控制系统中预先定义系统可以接入的最大数量的支路，比如支路1到支路n；定义最大数量的开关，开关1到开关n；
S2：定义支路数据组用于描述系统中的支路状态，所述支路数据组成员包括：支路编码、支路类型编码、支路开关编码、支路使能状态、支路开关位置；
定义开关数据组用于描述系统中的各开关断路器的状态，所述开关数据组包括：开关编码、开关位置、开关使能信号；
S3：根据当前拓扑结构，赋值相应支路数据组中的支路类型编码及支路开关编码；
当前拓扑结构未涉及的支路将其支路开关编码赋值为0；赋值相应开关数据组中的开关编码，并获取开关开合信息赋值给开关位置状态位。
S4：读取支路数据组状态值，根据支路与开关关系逻辑进行拓扑识别。
根据支路数据组中的支路开关编码信息，获取对应的开关位置信息，并确定支路数据组中的支路使能状态；将所有处于使能状态的支路涉及的开关编码对应的开关数据组中开关使能信号标记为使能状态，未涉及的开关数据组中开关使能信号标记为禁用；
读取使能的支路类型编码，此时控制程序中得到了所有的使能的支路、支路类型、支路与开关的关系、使能的开关及开关位置状态，实现了对不同拓扑的识别。
实施例2：
图4所示是本案所述方法的逻辑示意图，本发明的具体实施例中具体包括如下步骤：
S21：控制系统预先设定最大支路数量和最大开关数量，使用数字或字符作为编码标识每个支路和开关；
控制系统中预先定义系统可以接入的最大数量的支路，比如支路1到支路n；定义最大数量的开关，开关1到开关n；
S22：定义支路数据组用于描述系统中的支路状态，所述支路数据组成员包括：支路编码、支路类型编码、支路开关编码、支路使能状态、支路开关位置；
定义开关数据组用于描述系统中的各开关断路器的状态，所述开关数据组包括：开关编码、开关位置、开关使能信号；
S23：根据当前拓扑结构，赋值相应支路数据组中的支路类型编码及支路开关编码；
当前拓扑结构未涉及的支路将其支路开关编码赋值为0；赋值相应开关数据组中的开关编码，并获取开关开合信息赋值给开关位置状态位。
S24：读取支路数据组状态值，根据支路与开关关系逻辑进行拓扑识别。
当支路开关编码为0时，该支路的支路使能状态置为禁用；当支路开关编码为x，x为1到n之间任意一个整数，则支路使能状态置为使能，并根据该支路开关编码通过查询开关数据组将具有对应开关编码的开关位置信息赋值给支路数据组中支路开关位置状态位；图2所示是本案所述方法的变量关系示意图；
将所有处于使能状态的支路涉及的开关编码对应的开关数据组中开关使能信号标记为使能状态，未涉及的开关数据组中开关使能信号标记为禁用；
读取使能的支路类型编码，此时控制程序中得到了所有的使能的支路、支路类型、支路与开关的关系、使能的开关及开关位置状态，实现了对不同拓扑的识别。
整定各支路对应定值，实现对不同类型的支路接入，因此该方法也适用于其他含有多支路拓扑的电力设备，包括：静止无功发生器SVG，传统直流输电系统，柔性直流输电阀控系统，磁控式动态无功补偿装置。
以上实施例仅为说明本发明的技术思想，不能以此限定本发明的保护范围，凡是按照本发明提出的技术思想，在技术方案基础上所做的任何改动，均落入本发明保护范围之内。

Claims (5)

1.一种静止无功补偿器控制系统标准化方法，其特征在于：设置控制系统中对支路描述的定值；当处于不同的拓扑结构下，通过定值整定，实现控制系统的自适应；具体包括如下步骤：
步骤1：控制系统预先设定最大支路数量和最大开关数量，使用数字或字符作为编码标识每个支路和开关；
步骤2：定义支路数据组用于描述系统中的支路状态，所述支路数据组成员包括：支路编码、支路类型编码、支路开关编码、支路使能状态、支路开关位置；
定义开关数据组用于描述系统中的各开关断路器的状态，所述开关数据组包括：开关编码、开关位置、开关使能信号；
步骤3：根据当前拓扑结构，赋值相应支路数据组中的支路类型编码及支路开关编码；
步骤4：读取支路数据组状态值，根据支路与开关关系逻辑进行拓扑识别。
2.如权利要求1所述的静止无功补偿器控制系统标准化方法，其特征在于，所述步骤3具体包括：当前拓扑结构未涉及的支路将其支路开关编码赋值为0；赋值相应开关数据组中的开关编码，并获取开关开合信息赋值给开关位置状态位。
3.如权利要求1或2所述的静止无功补偿器控制系统标准化方法，其特征在于，所述步骤4具体包括：根据支路数据组中的支路开关编码信息，获取对应的开关位置信息，并确定支路数据组中的支路使能状态；将所有处于使能状态的支路涉及的开关编码对应的开关数据组中开关使能信号标记为使能状态，未涉及的开关数据组中开关使能信号标记为禁用；
读取使能的支路类型编码，此时控制程序中得到了所有的使能的支路、支路类型、支路与开关的关系、使能的开关及开关位置状态，实现了对不同拓扑的识别。
4.如权利要求1或2所述的静止无功补偿器控制系统标准化方法，其特征在于，所述步骤4具体包括：当支路开关编码为0时，该支路的支路使能状态置为禁用；当支路开关编码不为0，则支路使能状态置为使能，并根据该支路开关编码通过查询开关数据组将具有对应开关编码的开关位置信息赋值给支路数据组中支路开关位置状态位；
将所有处于使能状态的支路涉及的开关编码对应的开关数据组中开关使能信号标记为使能状态，未涉及的开关数据组中开关使能信号标记为禁用；
读取使能的支路类型编码，此时控制程序中得到了所有的使能的支路、支路类型、支路与开关的关系、使能的开关及开关位置状态，实现了对不同拓扑的识别。
5.如权利要求1所述的静止无功补偿器控制系统标准化方法，其特征在于，所述方法也适用于其他含有多支路拓扑的电力设备，包括：静止无功发生器SVG，传统直流输电系统，柔性直流输电阀控系统，磁控式动态无功补偿装置。
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