CN209184245U - 一种基于分布式潮流控制的输电网柔性交流控制装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种基于分布式潮流控制的输电网柔性交流控制装置，包括输电网架、主控箱、换流阀和分布式潮流控制器，所述输电网架下方设置有主控箱，所述分布式潮流控制器外侧设置有壳体，所述壳体内部设置有微控制器，所述微控制器的输出端与单相电压源变流器连接，所述通讯模块通过电性与DSP控制器相连接，所述FPGA控制器通过电性与无线通信模块相连接。该基于分布式潮流控制的输电网柔性交流控制装置，采用将输电线上的分布式潮流控制器采集的数据传输给主控箱，进而通过主控箱控制换流阀，形成柔性交流的控制，减少线路的布置，提高数据采集的可靠性，减少扩展成本，促进电力行业的发展。
Description
技术领域
本实用新型涉及电力设备技术领域，具体为一种基于分布式潮流控制的输电网柔性交流控制装置。
背景技术
随着柔性交流输电网应用日益广泛，元件容量越来越大，FACTS系统能否按照控制策略预设条件与逻辑正确动作，对电力系统安全稳定运行有重要影响。现有的控制装置内部通信技术主要采用点对点的信号传输，需要大量的数据采集设备进行数据的采集工作，需要大量的线路连接，增加了不可靠性，并且在多个机箱扩展时，很难实现同步及级联。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种基于分布式潮流控制的输电网柔性交流控制装置，以解决上述背景技术中提出的现有的控制装置内部通信技术主要采用点对点的信号传输，需要大量的数据采集设备进行数据的采集工作，需要大量的线路连接，增加了不可靠性，并且在多个机箱扩展时，很难实现同步及级联的问题。
为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：一种基于分布式潮流控制的输电网柔性交流控制装置，包括输电网架、主控箱、换流阀和分布式潮流控制器，所述输电网架下方设置有主控箱，且输电网架上方通过支架固定有输电线，所述输电线穿在分布式潮流控制器内部，且分布式潮流控制器固定在输电网架的支架上，所述分布式潮流控制器外侧设置有壳体，且壳体上端固定有上盖板，所述壳体内部设置有微控制器，且微控制器通过电性与通信接口相连接，所述微控制器的输出端与单相电压源变流器连接，且单相电压源变流器的两端接入到单匝耦合变压器的副边，所述微控制器通过取源电路与输电线相连接，所述分布式潮流控制器上设置的输电网架输出端与主控箱上的通讯模块相连接，所述通讯模块通过电性与DSP控制器相连接，且DSP控制器输出端与FPGA控制器相连接，所述FPGA控制器通过换流阀接口与换流阀相连接，且FPGA控制器与IO模块相连接，所述FPGA控制器通过电性与无线通信模块相连接。
优选的，所述输电网架上方设置的输电线上均安装有分布式潮流控制器，且分布式潮流控制器的输出端与主控箱的输入端相连接，同时分布式潮流控制器内部设置的微控制器为ST可编辑单片机，且微控制器相连接的通信接口为IFD8520通讯模块。
优选的，所述主控箱包括换流阀接口、IO模块、通讯模块、DSP控制器、无线通信模块和FPGA控制器，且分布式潮流控制器输出端与主控箱相连接，并且主控箱输出端与换流阀相连接。
优选的，所述分布式潮流控制器包括通信接口、微控制器、壳体、单相电压源变流器、单匝耦合变压器和上盖板，壳体和上盖板为工程塑料封装成方盒结构，且壳体和上盖板内部封装的单匝耦合变压器套置在输电线上。
优选的，所述IO模块为换流阀主控模块的之间数据交换和相互监视的通道，且换流阀接口为VCU换流阀接口。
优选的，所述无线通信模块为GPRS透明传输数据终端DTP_S09F，且无线通信模块的输入端与FPGA控制器的输出端相连接，且FPGA控制器为cRIO-9038控制器。
优选的，所述单相电压源变流器由开关管和二极管组成，且开关管有四个、组成单相全桥电路，每个开关管上反并联一个二极管。
与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：该基于分布式潮流控制的输电网柔性交流控制装置，结构采用将输电线上的分布式潮流控制器采集的数据传输给主控箱，进而通过主控箱控制换流阀，形成柔性交流的控制，减少线路的布置，提高数据采集的可靠性，减少扩展成本，促进电力行业的发展。
附图说明
图1为本实用新型结构安装示意图；
图2为本实用新型结构主控箱示意图；
图3为本实用新型结构分布式潮流控制器示意图。
图中：1、输电网架，2、主控箱，3、换流阀，4、输电线，5、分布式潮流控制器，6、换流阀接口，7、IO模块，8、通讯模块，9、DSP控制器，10、无线通信模块，11、FPGA控制器，12、通信接口，13、微控制器，14、壳体，15、单相电压源变流器，16、单匝耦合变压器，17、上盖板，18、取源电路。
具体实施方式
下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
请参阅图1—3，本实用新型提供一种技术方案：一种基于分布式潮流控制的输电网柔性交流控制装置，包括输电网架1、主控箱2、换流阀3和分布式潮流控制器5，输电网架1下方设置有主控箱2，且输电网架1上方通过支架固定有输电线4，输电线4穿在分布式潮流控制器5内部，且分布式潮流控制器5固定在输电网架1的支架上，输电网架1上方设置的输电线4上均安装有分布式潮流控制器5，且分布式潮流控制器5的输出端与主控箱2的输入端相连接，同时分布式潮流控制器5内部设置的微控制器13为ST可编辑单片机，且微控制器13相连接的通信接口12为IFD8520通讯模块，分布式潮流控制器5包括通信接口12、微控制器13、壳体14、单相电压源变流器15、单匝耦合变压器16和上盖板17，壳体14和上盖板17为工程塑料封装成方盒结构，且壳体14和上盖板17内部封装的单匝耦合变压器16套置在输电线4上，分布式潮流控制器5外侧设置有壳体14，且壳体14上端固定有上盖板17，壳体14内部设置有微控制器13，且微控制器13通过电性与通信接口12相连接，微控制器13的输出端与单相电压源变流器15连接，且单相电压源变流器15的两端接入到单匝耦合变压器16的副边，单相电压源变流器15由开关管和二极管组成，且开关管有四个、组成单相全桥电路，每个开关管上反并联一个二极管，微控制器13通过取源电路18与输电线4相连接，分布式潮流控制器5上设置的输电网架1输出端与主控箱2上的通讯模块8相连接，主控箱2包括换流阀接口6、IO模块7、通讯模块8、DSP控制器9、无线通信模块10和FPGA控制器11，且分布式潮流控制器5输出端与主控箱2相连接，并且主控箱2输出端与换流阀3相连接，通讯模块8通过电性与DSP控制器9相连接，且DSP控制器9输出端与FPGA控制器11相连接，FPGA控制器11通过换流阀接口6与换流阀3相连接，且FPGA控制器11与IO模块7相连接，IO模块7为换流阀主控模块的之间数据交换和相互监视的通道，且换流阀接口6为VCU换流阀接口，FPGA控制器11通过电性与无线通信模块10相连接，无线通信模块10为GPRS透明传输数据终端DTP_S09F，且无线通信模块10的输入端与FPGA控制器11的输出端相连接，且FPGA控制器11为cRIO-9038控制器。
工作原理：在使用该基于分布式潮流控制的输电网柔性交流控制装置时，首先将分布式潮流控制器5安装在输电网架1上的支架，之后将分布式潮流控制器5卡钳在输电线4上，将数据传输给微控制器13，之后微控制器13的数据通过通信接口12传输给主控箱2内部的通讯模块8中，之后将数据传输给DSP控制器9进行数据处理后传输给FPGA控制器11，之后经过FPGA控制器11控制换流阀3的运行，同时可通过IO模块7进行换流阀3的扩展工作，而FPGA控制器11检测的数据可通过无线通信模块10传输给远程工作站，这就是该基于分布式潮流控制的输电网柔性交流控制装置工作的整个过程。
尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。
Claims (7)
1.一种基于分布式潮流控制的输电网柔性交流控制装置，包括输电网架(1)、主控箱(2)、换流阀(3)和分布式潮流控制器(5)，其特征在于：所述输电网架(1)下方设置有主控箱(2)，且输电网架(1)上方通过支架固定有输电线(4)，所述输电线(4)穿在分布式潮流控制器(5)内部，且分布式潮流控制器(5)固定在输电网架(1)的支架上，所述分布式潮流控制器(5)外侧设置有壳体(14)，且壳体(14)上端固定有上盖板(17)，所述壳体(14)内部设置有微控制器(13)，且微控制器(13)通过电性与通信接口(12)相连接，所述微控制器(13)的输出端与单相电压源变流器(15)连接，且单相电压源变流器(15)的两端接入到单匝耦合变压器(16)的副边，所述微控制器(13)通过取源电路(18)与输电线(4)相连接，所述分布式潮流控制器(5)上设置的输电网架(1)输出端与主控箱(2)上的通讯模块(8)相连接，所述通讯模块(8)通过电性与DSP控制器(9)相连接，且DSP控制器(9)输出端与FPGA控制器(11)相连接，所述FPGA控制器(11)通过换流阀接口(6)与换流阀(3)相连接，且FPGA控制器(11)与IO模块(7)相连接，所述FPGA控制器(11)通过电性与无线通信模块(10)相连接。
2.根据权利要求1所述的一种基于分布式潮流控制的输电网柔性交流控制装置，其特征在于：所述输电网架(1)上方设置的输电线(4)上均安装有分布式潮流控制器(5)，且分布式潮流控制器(5)的输出端与主控箱(2)的输入端相连接，同时分布式潮流控制器(5)内部设置的微控制器(13)为ST可编辑单片机，且微控制器(13)相连接的通信接口(12)为IFD8520通讯模块。
3.根据权利要求1所述的一种基于分布式潮流控制的输电网柔性交流控制装置，其特征在于：所述主控箱(2)包括换流阀接口(6)、IO模块(7)、通讯模块(8)、DSP控制器(9)、无线通信模块(10)和FPGA控制器(11)，且分布式潮流控制器(5)输出端与主控箱(2)相连接，并且主控箱(2)输出端与换流阀(3)相连接。
4.根据权利要求1所述的一种基于分布式潮流控制的输电网柔性交流控制装置，其特征在于：所述分布式潮流控制器(5)包括通信接口(12)、微控制器(13)、壳体(14)、单相电压源变流器(15)、单匝耦合变压器(16)和上盖板(17)，壳体(14)和上盖板(17)为工程塑料封装成方盒结构，且壳体(14)和上盖板(17)内部封装的单匝耦合变压器(16)套置在输电线(4)上。
5.根据权利要求1所述的一种基于分布式潮流控制的输电网柔性交流控制装置，其特征在于：所述IO模块(7)为换流阀主控模块的之间数据交换和相互监视的通道，且换流阀接口(6)为VCU换流阀接口。
6.根据权利要求1所述的一种基于分布式潮流控制的输电网柔性交流控制装置，其特征在于：所述无线通信模块(10)为GPRS透明传输数据终端DTP_S09F，且无线通信模块(10)的输入端与FPGA控制器(11)的输出端相连接，且FPGA控制器(11)为cRIO-9038控制器。
7.根据权利要求1所述的一种基于分布式潮流控制的输电网柔性交流控制装置，其特征在于：所述单相电压源变流器(15)由开关管和二极管组成，且开关管有四个、组成单相全桥电路，每个开关管上反并联一个二极管。
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