CN110208606A - 一种svg装置直流支撑电容衰减情况的在线监测方法 - Google Patents

一种svg装置直流支撑电容衰减情况的在线监测方法 Download PDF

Info

Publication number
CN110208606A
CN110208606A CN201910478043.3A CN201910478043A CN110208606A CN 110208606 A CN110208606 A CN 110208606A CN 201910478043 A CN201910478043 A CN 201910478043A CN 110208606 A CN110208606 A CN 110208606A
Authority
CN
China
Prior art keywords
svg device
svg
support
line monitoring
data
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.)
Granted
Application number
CN201910478043.3A
Other languages
English (en)
Other versions
CN110208606B (zh
Inventor
董会然
董锁英
李欢
吴洪伟
高志辉
朱东涛
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.)
HEBEI XUHUI ELECTRIC Ltd
Original Assignee
HEBEI XUHUI ELECTRIC 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 HEBEI XUHUI ELECTRIC Ltd filed Critical HEBEI XUHUI ELECTRIC Ltd
Priority to CN201910478043.3A priority Critical patent/CN110208606B/zh
Publication of CN110208606A publication Critical patent/CN110208606A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN110208606B publication Critical patent/CN110208606B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R27/00—Arrangements for measuring resistance, reactance, impedance, or electric characteristics derived therefrom
    • G01R27/02—Measuring real or complex resistance, reactance, impedance, or other two-pole characteristics derived therefrom, e.g. time constant
    • G01R27/26—Measuring inductance or capacitance; Measuring quality factor, e.g. by using the resonance method; Measuring loss factor; Measuring dielectric constants ; Measuring impedance or related variables
    • G01R27/2605—Measuring capacitance
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R27/00—Arrangements for measuring resistance, reactance, impedance, or electric characteristics derived therefrom
    • G01R27/28—Measuring attenuation, gain, phase shift or derived characteristics of electric four pole networks, i.e. two-port networks; Measuring transient response
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J13/00—Circuit arrangements for providing remote indication of network conditions, e.g. an instantaneous record of the open or closed condition of each circuitbreaker in the network; Circuit arrangements for providing remote control of switching means in a power distribution network, e.g. switching in and out of current consumers by using a pulse code signal carried by the network
    • H02J13/00006—Circuit arrangements for providing remote indication of network conditions, e.g. an instantaneous record of the open or closed condition of each circuitbreaker in the network; Circuit arrangements for providing remote control of switching means in a power distribution network, e.g. switching in and out of current consumers by using a pulse code signal carried by the network characterised by information or instructions transport means between the monitoring, controlling or managing units and monitored, controlled or operated power network element or electrical equipment
    • H02J13/00019—Circuit arrangements for providing remote indication of network conditions, e.g. an instantaneous record of the open or closed condition of each circuitbreaker in the network; Circuit arrangements for providing remote control of switching means in a power distribution network, e.g. switching in and out of current consumers by using a pulse code signal carried by the network characterised by information or instructions transport means between the monitoring, controlling or managing units and monitored, controlled or operated power network element or electrical equipment using optical means

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Supply And Distribution Of Alternating Current (AREA)

Abstract

本发明公开了一种SVG装置直流支撑电容衰减情况的在线监测方法，包括以下步骤：设定SVG装置额定电流和直流支撑电容配置参数；根据设定的参数和电场能量变化率法进行电容衰减相关数值的理论分析，生成理论数据表；记录SVG装置调试投运时的参数，推算SVG装置投运时的直流支撑电容容值，生成投运测量值表；根据自动校正算法生成校正系数参考表；SVG装置并网运行后，按照设定周期，通过采集的数据结合校正系数参考表，计算实际直流支撑电容容值；比对实时测量数据表和投运测量值表，得出直流支撑电容的衰减状态。本发明应用于SVG装置中能够对SVG直流支撑电容衰减情况的实时在线监测，为SVG装置控制性能好坏的评估提供了可靠基础。

Description

一种SVG装置直流支撑电容衰减情况的在线监测方法
技术领域
本发明涉及电力电子变流器技术领域，特别是一种在线监测SVG装置中支撑电容衰减情况的方法。
背景技术
无功补偿的全称为无功功率补偿，是一种在电力供电系统中起提高电网的功率因数、降低供电变压器及输送线路的损耗、提高供电效率、改善供电环境的技术，所以无功功率补偿装置在电力供电系统中处于一个不可缺少的非常重要的位置。合理的选择补偿装置，可以做到最大限度的减少电网的损耗，使电网质量提高。
有源动态无功补偿装置(简称SVG装置)为新一代无功补偿装置，作为快速无功源，可用于电力负荷侧或新能源发电端，减少线路损耗，提高电能质量；也可装设在输配电系统中，可快速提供电压支撑、提高系统稳定性、防止电压崩溃。SVG装置根据电压等级，一般每相由n个H桥逆变功率单元组成，每个H桥逆变功率单元都有四个桥式连接的IGBT组成，H桥逆变功率单元的直流侧根据设备容量大小会配置有一定容量的直流支撑电容C，直流支撑电容的容值大小在SVG装置无功输出过程中决定着直流侧纹波电压的大小，直接影响着SVG装置输出无功控制性能的好坏。
随着SVG技术的不断成熟，市场上SVG装置的投放量逐年增加，直流支撑电容的逐年衰减造成的设备控制功能下降问题不容忽视。现有的电容衰减检测或监测技术一般都应用在蓄能电池类领域中，目前还没有针对SVG装置直流支撑电容衰减情况的在线监测手段。
发明内容
本发明需要解决的技术问题是提供一种SVG装置直流支撑电容衰减情况的在线监测方法，为SVG装置控制性能好坏的评估提供基础。
为解决上述技术问题，本发明所采取的技术方案如下。
一种SVG装置直流支撑电容衰减情况的在线监测方法，该在线监测方法基于SVG装置实现，具体包括以下步骤：
A.首先通过人机交互装置设定SVG装置的额定电流、直流支撑电容的配置参数，并下发至主控制器；
B.主控制器根据人机交互装置下发的参数和电场能量变化率法进行电容衰减相关数值的理论分析，生成理论数据表；
C.记录SVG装置调试投运时，逆变功率单元的直流侧电压和SVG装置的输出电流值，推算SVG装置投运时的直流支撑电容容值，生成投运测量值表；根据自动校正算法，结合SVG装置投运时的测量值对理论数据表中的数据进行校正，生成校正系数参考表，作为后期直流支撑电容衰减情况比较时的计算基准；
D.SVG装置并网运行后，按照设定周期，实时采集各逆变功率单元的直流侧电压和SVG装置的输出电流值，结合校正系数参考表，进行实际直流支撑电容容值的计算，生成实时测量数据表；
E.通过比对实时测量数据表和SVG装置投运时的投运测量值表，直接得出直流支撑电容的衰减状态，主控制器将采集和计算的数据实时上传至人机交互装置进行显示与存储，实现直流支撑电容衰减情况的在线监测。
上述一种SVG装置直流支撑电容衰减情况的在线监测方法，步骤B中利用电场能量变化率计算电容衰减相关数值的方法为：
电容的电场能量为：
则能量的变化率为：
由则根据式一计算得到的电容理论值为：
C＝|0.5udid/(Δu(1-0.5ud))| 式二
其中，ud为逆变功率单元的直流侧电压，
id为SVG装置输出的电流值(即逆变功率单元输出的电流值)，
由于采用了以上技术方案，本发明所取得技术进步如下。
本发明应用于SVG装置中，无需外设其他硬件电路，且SVG装置无需退网，不会对电网的正常运行产生影响；实际操作时，只需通过修改SVG装置的软件算法便可实现对SVG直流支撑电容衰减情况的实时在线监测，且监测数据可保存追溯，为SVG装置控制性能好坏的评估提供了可靠基础。
附图说明
图1为本发明所述SVG装置的电气原理图；
图2为本发明的流程图。
具体实施方式
下面将结合附图和具体实施例对本发明进行进一步详细说明。
一种SVG装置直流支撑电容衰减情况的在线监测方法，该方法基于现有SVG装置实现，SVG装置的结构如图1所示，包括主控制器、人机交互装置以及主电路，主电路由并列设置、连接在系统母线上的三相构成，每相由n个H桥逆变功率单元串联组成，每个逆变功率单元又由四个桥式连接的IGBT组成，逆变功率单元的直流侧配置有一定容量的直流支撑电容C。主电路中的每个逆变功率单元均配置一个驱动板件，驱动板件上有直流电压采样电路和AD转换电路，可将采集的直流电压降幅转换为数字量；驱动板件上还配置有光纤通信接口，可将直流电压采样数字量通过光纤上传至主控制器；SVG装置的A、C相分别配置一霍尔电流传感器，主控制器配置有霍尔采样调理电路和AD转换器，主控制器可通过霍尔电流传感器实时采集到SVG装置的输出电流。
本发明用于对SVG装置中直流支撑电容的衰减情况监测时，其流程如图2所示，具体包括以下步骤。
A.首先通过人机交互装置设定SVG装置的额定电流、直流支撑电容的配置参数，并下发至主控制器。
B.主控制器根据人机交互装置下发的参数和电场能量变化率法进行电容衰减相关数值的理论分析，生成理论数据表。
本步骤中，利用电场能量变化率计算电容衰减相关数值的方法为：
电容的电场能量为：
则能量的变化率为：
由则根据式一计算得到的电容理论值为：
C＝|0.5udid/(Δu(1-0.5ud))| 式二
其中，ud为逆变功率单元的直流侧电压，
id为SVG装置输出的电流值(即逆变功率单元输出的电流值)，
由式二可知，C、ud、id、△u中的任何一个变量都可以由其他三个变量推出，因此可以生成理论的数据表。
本实施例以一套10kV4Mvar的SVG装置中一个逆变功率单元为例，根据人机交互装置下发的参数计算得到的电容值理论数据表如表1所示。
表1
C.SVG装置调试投运时会进行感性/容性无功功率输出进行测试，此时，记录逆变功率单元的直流侧电压和SVG装置的输出电流值，可推算SVG装置投运时的直流支撑电容容值，生成投运测量值表，如表2所示。
表2
此时，根据自动校正算法，结合SVG装置投运时的投运测量值对理论数据表中的数据进行校正，生成校正系数参考表，如表3所示，作为后期直流支撑电容衰减情况比较时的计算基准。
表3
D.SVG装置并网运行后，按照设定周期，实时采集各逆变功率单元的直流侧电压和SVG装置的输出电流值，结合校正系数参考表，进行实际直流支撑电容容值的计算，生成实时测量数据表。表4为SVG装置投运两年后的一组实测数据。
表4
E.通过比对实时测量数据表和SVG装置投运时的投运测量值表，可以直接得出直流支撑电容的衰减状态，主控制器将采集和计算的数据实时上传至人机交互装置进行显示与存储，实现直流支撑电容衰减情况的在线监测。

Claims (2)

1.一种SVG装置直流支撑电容衰减情况的在线监测方法，其特征在于，该在线监测方法基于SVG装置实现，具体包括以下步骤：
A.首先通过人机交互装置设定SVG装置的额定电流、直流支撑电容的配置参数，并下发至主控制器；
B.主控制器根据人机交互装置下发的参数和电场能量变化率法进行电容衰减相关数值的理论分析，生成理论数据表；
C.记录SVG装置调试投运时，逆变功率单元的直流侧电压和SVG装置的输出电流值，推算SVG装置投运时的直流支撑电容容值，生成投运测量值表；根据自动校正算法，结合SVG装置投运时的测量值对理论数据表中的数据进行校正，生成校正系数参考表，作为后期直流支撑电容衰减情况比较时的计算基准；
D.SVG装置并网运行后，按照设定周期，实时采集各逆变功率单元的直流侧电压和SVG装置的输出电流值，结合校正系数参考表，进行实际直流支撑电容容值的计算，生成实时测量数据表；
E.通过比对实时测量数据表和SVG装置投运时的投运测量值表，直接得出直流支撑电容的衰减状态，主控制器将采集和计算的数据实时上传至人机交互装置进行显示与存储，实现直流支撑电容衰减情况的在线监测。
2.根据权利要求1所述的一种SVG装置直流支撑电容衰减情况的在线监测方法，其特征在于：步骤B中利用电场能量变化率计算电容衰减相关数值的方法为：
电容的电场能量为：
则能量的变化率为：
由则根据式一计算得到的电容理论值为：
C＝|0.5udid/(Δu(1-0.5ud))| 式二
其中，ud为逆变功率单元的直流侧电压，
id为SVG装置输出的电流值，
CN201910478043.3A 2019-06-03 2019-06-03 一种svg装置直流支撑电容衰减情况的在线监测方法 Active CN110208606B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201910478043.3A CN110208606B (zh) 2019-06-03 2019-06-03 一种svg装置直流支撑电容衰减情况的在线监测方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201910478043.3A CN110208606B (zh) 2019-06-03 2019-06-03 一种svg装置直流支撑电容衰减情况的在线监测方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN110208606A true CN110208606A (zh) 2019-09-06
CN110208606B CN110208606B (zh) 2021-03-19

Family

ID=67790483

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201910478043.3A Active CN110208606B (zh) 2019-06-03 2019-06-03 一种svg装置直流支撑电容衰减情况的在线监测方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN110208606B (zh)

Citations (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN2890938Y (zh) * 2006-01-13 2007-04-18 秦岭 无功补偿控制器电容容值监测电路
CN101232188A (zh) * 2007-01-26 2008-07-30 陈劲游 一种能在线检测与控制无功补偿电容器的方法及其无功补偿控制器
CN101387670A (zh) * 2008-10-21 2009-03-18 华南理工大学 一种电力电容器的介质损耗在线测量装置
CN103487675A (zh) * 2013-07-03 2014-01-01 东方日立(成都)电控设备有限公司 一种静止型动态无功调节装置的老化实验系统和实验方法
CN203811688U (zh) * 2013-11-15 2014-09-03 杭州华泰电气技术有限公司 用于无功补偿模块的电容状态在线监测装置
CN104201702A (zh) * 2014-07-11 2014-12-10 北海市深蓝科技发展有限责任公司 一种有功功率平衡调节及无功补偿的装置
EP2953258A3 (en) * 2014-06-06 2016-01-27 Delta Electronics (Shanghai) Co., Ltd. Tnpc inverter device and method for detecting short-circuit thereof
CN106990304A (zh) * 2017-04-13 2017-07-28 山东汇能电气有限公司 基于电容量的电力电容器运行状态在线监测方法
CN107611991A (zh) * 2017-11-07 2018-01-19 国网湖南省电力有限公司 一种不平衡电网下lc耦合型svg的参数设计方法及其控制方法和系统
CN207281175U (zh) * 2017-08-28 2018-04-27 广西电网有限责任公司电力科学研究院 便携式无功补偿电容电感测量装置
CN108448719A (zh) * 2018-01-31 2018-08-24 乐见协 一种用于输电网中的电容补偿柜的无线通讯控制装置
CN108828360A (zh) * 2018-06-22 2018-11-16 国网湖南省电力有限公司 一种大容量svg的出厂满载测试方法

Patent Citations (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN2890938Y (zh) * 2006-01-13 2007-04-18 秦岭 无功补偿控制器电容容值监测电路
CN101232188A (zh) * 2007-01-26 2008-07-30 陈劲游 一种能在线检测与控制无功补偿电容器的方法及其无功补偿控制器
CN101387670A (zh) * 2008-10-21 2009-03-18 华南理工大学 一种电力电容器的介质损耗在线测量装置
CN103487675A (zh) * 2013-07-03 2014-01-01 东方日立(成都)电控设备有限公司 一种静止型动态无功调节装置的老化实验系统和实验方法
CN203811688U (zh) * 2013-11-15 2014-09-03 杭州华泰电气技术有限公司 用于无功补偿模块的电容状态在线监测装置
EP2953258A3 (en) * 2014-06-06 2016-01-27 Delta Electronics (Shanghai) Co., Ltd. Tnpc inverter device and method for detecting short-circuit thereof
CN104201702A (zh) * 2014-07-11 2014-12-10 北海市深蓝科技发展有限责任公司 一种有功功率平衡调节及无功补偿的装置
CN106990304A (zh) * 2017-04-13 2017-07-28 山东汇能电气有限公司 基于电容量的电力电容器运行状态在线监测方法
CN207281175U (zh) * 2017-08-28 2018-04-27 广西电网有限责任公司电力科学研究院 便携式无功补偿电容电感测量装置
CN107611991A (zh) * 2017-11-07 2018-01-19 国网湖南省电力有限公司 一种不平衡电网下lc耦合型svg的参数设计方法及其控制方法和系统
CN108448719A (zh) * 2018-01-31 2018-08-24 乐见协 一种用于输电网中的电容补偿柜的无线通讯控制装置
CN108828360A (zh) * 2018-06-22 2018-11-16 国网湖南省电力有限公司 一种大容量svg的出厂满载测试方法

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
WEI CAI 等: "Independent DC capacitance parallel multiple module SVG based on CPS-SPWM", 《 IECON 2012 - 38TH ANNUAL CONFERENCE ON IEEE INDUSTRIAL ELECTRONICS SOCIETY》 *
姚伟 等: "低压线路三相负荷不平衡电容补偿算法及仿真研究", 《电子设计工程》 *

Also Published As

Publication number Publication date
CN110208606B (zh) 2021-03-19

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US8787052B2 (en) Methods and systems for controlling a power conversion device
Fouda et al. Supercapacitor discharge under constant resistance, constant current and constant power loads
CN103748759A (zh) 控制光伏电站运行的方法和设备
CN108918973A (zh) 基于upqc的高精度阻抗测量装置及其切换控制方法
CN109001573B (zh) 风电场集电线汇流母线短路容量的确定方法
CN104111388A (zh) 一种风电场储能测试系统及评估方法
CN111505439A (zh) 一种直流系统用阻抗扫频装置及其控制方法、存储介质
Timbus et al. Grid impedance identification based on active power variations and grid voltage control
CN102290587B (zh) 液流电池模拟方法及模拟器
CN115598567A (zh) 电表接线检测方法及三相逆变器系统
CN209046276U (zh) 基于电流下垂特性的并联逆变器功率均分装置
CN104035039A (zh) 一种快速预估蓄电池容量的装置及方法
CN106291397B (zh) 船用电源自动测试装置及其测试方法
CN110208606A (zh) 一种svg装置直流支撑电容衰减情况的在线监测方法
CN112731180A (zh) 储能系统及其内阻检测方法
CN104198953B (zh) 电动汽车充放电装置双向运行测试系统及方法
CN116087623A (zh) 一种新能源并网系统整体阻抗测量方法及装置
CN115826562A (zh) 变流器硬件性能在环测试系统及其测试方法
CN104793167A (zh) 计量自动化终端自动跟踪分析方法及系统
CN104808093A (zh) 基于定阻抗负荷模拟的防孤岛保护测试电路及方法
CN111896817B (zh) 一种在线式电容寿命估算系统和方法
CN102044874A (zh) 基于周期离散控制及平均电流补偿逆控制的有源滤波器
CN106549407A (zh) 微电网中的超级电容的控制方法和设备
CN114062824B (zh) 一种基于配电室的电能质量监测方法和装置
CN204855644U (zh) 一种低压电涌保护器的电阻电容在线测量装置

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant