專利名稱：全數(shù)字控制的靜止型動態(tài)無功補償裝置的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及靜止型動態(tài)無功補償裝置，特別是一種全數(shù)字控制的靜止型動態(tài)無功補償裝置。
背景技術：
目前，靜止型動態(tài)無功補償裝置(Static Var Compensator，簡稱SVC)作為20世紀70年代發(fā)展起來的一種并聯(lián)型動態(tài)無功補償裝置，廣泛地應用于電力系統(tǒng)及冶金企業(yè)?？刂葡到y(tǒng)是SVC裝置的核心，可以說，控制系統(tǒng)的性能和可靠性決定了整個補償裝置的性能和可靠性。SVC出現(xiàn)的時期也是人類踏入微型計算機的時期，但是由于電信號的瞬時值是交流信號，控制系統(tǒng)的計算任務非常繁重，早期的微型計算機，甚至后來的16位和32位微處理器(MPU)，都無法滿足高速實時運算的要求，因此早期的SVC控制系統(tǒng)基本采用了模擬+數(shù)字的方法，其主要思路是利用模擬電路實現(xiàn)無功功率和有功功率的計算和濾波處理，再將結果輸入數(shù)字計算機作為一步的處理，模擬電路+MPU是其中一種很典型的實現(xiàn)方案。SVC控制策略的實現(xiàn)受微處理器運算性能的影響非常強大，模擬和數(shù)字相結合的實現(xiàn)方案也限制了更先進的控制策略的實現(xiàn)?；贛PU的SVC控制系統(tǒng)不是真正意義上的全數(shù)字控制系統(tǒng)。所以模擬和數(shù)字結合的SVC硬件平臺上實現(xiàn)控制策略基本上是以平均功率理論為基礎的控制策略。這樣的硬件平臺基本上無法實現(xiàn)以矩陣運算為基礎的瞬時補償算法。
數(shù)字信號處理器(DSP)是一種特別適合于數(shù)字信號處理的微處理器，從20世紀80時代初發(fā)展到現(xiàn)在，功能越來越強大，發(fā)展速度極快。它的最大特點是速度快，精度高，穩(wěn)定性好，是為實時的實現(xiàn)各種數(shù)字信號處理和其他精密計算的應用而精心設計的。工控機+DSP或者微處理器+DSP的結構是典型的實現(xiàn)方式。但基于DSP的SVC控制系統(tǒng)對設計工程師的設計經(jīng)驗依賴性很強，其可靠性很難得到保證。
實用新型內(nèi)容本實用新型的目的在于提供一種結構簡單合理，響應速度快，可靠性高的全數(shù)字控制的靜止型動態(tài)無功補償裝置。
本實用新型解決其技術問題所采用的技術方案是，一種全數(shù)字控制的靜止型動態(tài)無功補償裝置，包括主電路和全數(shù)字控制保護裝置，主電路與系統(tǒng)電源連接，靜止型動態(tài)無功補償裝置和負載并聯(lián)，全數(shù)字控制保護裝置對主電路進行控制和保護，其特征是所述全數(shù)字控制保護裝置采用基于精簡指令集計算機(RISC)的SIMADYN-D或SIMATIC-TDC控制平臺。
所述主電路包括并聯(lián)濾波電路，并聯(lián)分離式電抗器TCR和晶閘管閥，并聯(lián)濾波電路由若干濾波裝置FC并聯(lián)而成，濾波裝置由交流濾波電感和電容組成，對于阻尼式濾波電路，還在濾波支路的電感上并聯(lián)有一電阻。
所述并聯(lián)分離式電抗器與晶閘管閥串聯(lián)后與并聯(lián)濾波電路并聯(lián)，所述晶閘管閥由反并聯(lián)對的晶閘管串聯(lián)而成，串接在分離式電抗器的中間；并聯(lián)分離式電抗器與晶閘管閥之間連接有電流互感器CT2；晶閘管閥通過光纖與全數(shù)字控制保護裝置連接。
所述全數(shù)字控制保護裝置包括電壓互感器PT，電流互感器CT1、CT2，電壓變送器，電流變送器和控制器；電壓互感器PT與電壓變送器相互串聯(lián)，PT的輸入端與電源電壓相連，電壓變送器輸出端與控制器模擬信號輸入端相連；電流互感器CT1、CT2與電流變送器相互串聯(lián)，CT1的輸入端與系統(tǒng)電流相連，電流互感器CT2的輸入端是TCR角內(nèi)電流信號，電流變送器輸出端與控制器模擬信號輸入端相連。
所述全數(shù)字控制保護裝置的控制器設置為基于精簡指令集計算機的SIMADYN-D/SIMATIC-TDC或其他高性能的控制器。
本實用新型結構簡單合理，實用性較強，由于采用了基于精簡指令集計算機的SIMADYN-D/SIMATIC-TDC控制平臺，系統(tǒng)響應速度極快，可靠性很高，能滿足電力系統(tǒng)和冶金企業(yè)對于靜止型動態(tài)無功補償裝置所提出的快速性和可靠性的苛刻要求。


圖1為本實用新型電路結構示意圖。
圖2為本實用新型控制系統(tǒng)結構示意框圖。
具體實施方式
參見圖1，圖2，一種全數(shù)字控制的靜止型動態(tài)無功補償裝置，包括主電路和全數(shù)字控制保護裝置，主電路與系統(tǒng)電源連接，靜止型動態(tài)無功補償裝置和負載并聯(lián)，全數(shù)字控制保護裝置對主電路進行控制和保護，全數(shù)字控制保護裝置采用基于精簡指令集計算機(RISC)的SIMADYN-D或SIMATIC-TDC控制平臺。
主電路包括并聯(lián)濾波電路，并聯(lián)分離式電抗器TCR和晶閘管閥，并聯(lián)濾波電路由若干濾波裝置FC并聯(lián)而成，本實施例中濾波裝置為兩個FC1和FC2，濾波裝置由交流濾波電感和電容組成，對于阻尼式濾波電路，還在濾波支路的電感上并聯(lián)有一電阻；并聯(lián)濾波電路肩負濾波和提供固定容性無功功率兩個作用。
并聯(lián)分離式電抗器與晶閘管閥串聯(lián)后與并聯(lián)濾波電路并聯(lián)，用以提供連續(xù)可變的感性和容性無功功率；晶閘管閥由反并聯(lián)對的晶閘管串聯(lián)而成，串接在分離式電抗器的中間；并聯(lián)分離式電抗器與晶閘管閥之間連接有電流互感器CT2，晶閘管閥通過光纖與全數(shù)字控制保護裝置相連。
全數(shù)字控制保護裝置包括電壓互感器PT，電流互感器CT1、CT2，電壓變送器，電流變送器和控制器；電壓互感器PT的輸入端與電源電壓相連，輸出端與電壓變送器相接，電壓變送器的輸出端與控制器模擬信號輸入端相連；CT1的輸入端與系統(tǒng)電流相連，電流互感器CT2的輸入端是TCR角內(nèi)電流信號，其輸出端與電流變送器相接，電流變送器的輸出端與控制器模擬信號輸入端相連；控制器設置為基于精簡指令集計算機的SIMADYN/SIMATIC-TDC或其他高性能的控制器。
控制系統(tǒng)采集系統(tǒng)電壓、系統(tǒng)電流、TCR電流，經(jīng)過精簡指令集計算機的處理，輸出TCR相角信號，經(jīng)過TCR脈沖發(fā)生單元產(chǎn)生晶閘管觸發(fā)脈沖去控制晶閘管。
權利要求1.一種全數(shù)字控制的靜止型動態(tài)無功補償裝置，包括主電路和全數(shù)字控制保護裝置，主電路與系統(tǒng)電源連接，靜止型動態(tài)無功補償裝置和負載并聯(lián)，全數(shù)字控制保護裝置對主電路進行控制和保護，其特征是所述全數(shù)字控制保護裝置采用基于精簡指令集計算機的SIMADYN-D或SIMATIC-TDC控制平臺。
2.根據(jù)權利要求1所述的靜止型動態(tài)無功補償裝置，其特征是所述主電路包括并聯(lián)濾波電路，并聯(lián)分離式電抗器TCR和晶閘管閥，并聯(lián)濾波電路由若干濾波裝置FC并聯(lián)而成，濾波裝置由交流濾波電感和電容組成，對于阻尼式濾波電路，還在濾波支路的電感上并聯(lián)有一電阻。
3.根據(jù)權利要求2所述的靜止型動態(tài)無功補償裝置，其特征是所述并聯(lián)分離式電抗器與晶閘管閥串聯(lián)后與并聯(lián)濾波電路并聯(lián)，所述晶閘管閥由反并聯(lián)對的晶閘管串聯(lián)而成，串接在分離式電抗器的中間；并聯(lián)分離式電抗器與晶閘管閥之間連接有電流互感器CT2；晶閘管閥通過光纖與全數(shù)字控制保護裝置連接。
4.根據(jù)權利要求1所述的靜止型動態(tài)無功補償裝置，其特征是所述全數(shù)字控制保護裝置包括電壓互感器PT，電流互感器CT1、CT2，電壓變送器，電流變送器和控制器；電壓互感器PT與電壓變送器相互串聯(lián)，PT的輸入端與電源電壓相連，電壓變送器輸出端與控制器模擬信號輸入端相連；電流互感器CT1、CT2與電流變送器相互串聯(lián)，CT1的輸入端與系統(tǒng)電流相連，電流互感器CT2的輸入端是TCR角內(nèi)電流信號，電流變送器輸出端與控制器模擬信號輸入端相連。
5.根據(jù)權利要求4所述的靜止型動態(tài)無功補償裝置，其特征是所述全數(shù)字控制保護裝置的控制器設置為基于精簡指令集計算機的SIMADYN-D/SIMATIC-TDC或其他高性能的控制器。
專利摘要本實用新型涉及一種全數(shù)字控制的靜止型動態(tài)無功補償裝置，包括主電路和全數(shù)字控制保護裝置，主電路與系統(tǒng)電源連接，靜止型動態(tài)無功補償裝置和負載并聯(lián)，全數(shù)字控制保護裝置對主電路進行控制和保護，全數(shù)字控制保護裝置采用基于精簡指令集計算機(Reduced Instruction Set Computer簡稱RISC)的SIMADYN－D或SIMATIC－TDC控制平臺。本實用新型結構簡單合理，實用性較強，由于采用了基于精簡指令集計算機的SIMADYN－D/SIMATIC－TDC控制平臺，系統(tǒng)響應速度極快，可靠性很高，能滿足電力系統(tǒng)和冶金企業(yè)對于靜止型動態(tài)無功補償裝置所提出的快速性和可靠性的苛刻要求。
文檔編號G05F1/70GK2862468SQ200520068000
公開日2007年1月24日 申請日期2005年11月29日 優(yōu)先權日2005年11月29日
發(fā)明者傅闖, 盧志良, 于良中, 劉燕 申請人:順特電氣有限公司