一種基于全息控制策略的串聯(lián)補償裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及電力設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種基于全息控制策略的串聯(lián)補償
目.0
【背景技術(shù)】
[0002]為了解決因供電半徑長而導(dǎo)致的線路末端電壓低等供電質(zhì)量問題，目前市場上主要采用集中就地并聯(lián)補償或分散式并聯(lián)補償、串聯(lián)補償技術(shù)。并聯(lián)補償技術(shù)從調(diào)壓角度考慮，由于并聯(lián)電容器提高負(fù)荷側(cè)功率因數(shù)以減小無功功率流動來提高受端電壓，需要根據(jù)負(fù)荷的變化而進(jìn)行頻繁的分組投入或切除操作，且容量與電壓平方成正比，當(dāng)電網(wǎng)電壓下降時，調(diào)壓效果顯著下降，串聯(lián)補償裝置中的電容器電壓降由于直接抵償線路壓降，調(diào)壓作用隨著負(fù)荷的變化而自動連續(xù)調(diào)整?？梢詫崿F(xiàn)動態(tài)補償，效果明顯優(yōu)于并聯(lián)補償器。
[0003]然而，目前市場上的串聯(lián)補償裝置多為靠過電流判斷外部短路，控制信息比較單一，無法監(jiān)測線路末端電壓，導(dǎo)致電力線路中諧振，造成供電電網(wǎng)大面積癱瘓，如果發(fā)生工作電源消失或執(zhí)行部件故障就必然發(fā)生串聯(lián)電容器組退出失敗的后果，如果發(fā)生串聯(lián)補償電容器組故障或氧化鋅組件劣化都會直接影響系統(tǒng)的正常運行。
【實用新型內(nèi)容】
[0004]本實用新型所要解決的技術(shù)問題在于提供一種結(jié)構(gòu)設(shè)計合理，安全性高的基于全息控制策略的串聯(lián)補償裝置。
[0005]本實用新型所要解決的技術(shù)問題采用以下技術(shù)方案來實現(xiàn):
[0006]—種基于全息控制策略的串聯(lián)補償裝置，包括串聯(lián)在系統(tǒng)線路中的串聯(lián)補償電容器、阻尼器和電流互感器，所述串聯(lián)補償電容器與阻尼器串聯(lián)后再分別與快速真空開關(guān)、氧化鋅組件、雙向可控硅組、電壓采集器并聯(lián)。串聯(lián)補償電容器正常運行時串聯(lián)在線路當(dāng)中，一旦出線端L2以外的線路上發(fā)生短路故障，串聯(lián)補償電容器兩端的電壓迅速超過低殘壓氧化鋅組件的門檻電壓，低殘壓氧化鋅組件導(dǎo)通后把電壓限制到串聯(lián)補償電容器允許的范圍以內(nèi)，電壓采集器檢測到電壓超過設(shè)定的閾值立即直接向雙向可控硅閥組發(fā)出導(dǎo)通脈沖，在氧化鋅組件殘壓作用下雙向可控硅閥組導(dǎo)通，把氧化鋅組件將連同串聯(lián)補償電容器一并退出。
[0007]所述氧化鋅組件的支路上串聯(lián)有電流采集器，用于提供正常運行時氧化鋅組件的漏電流信號，當(dāng)漏電流超過第一設(shè)定閾值時發(fā)出故障報警信號，超過第二設(shè)定閾值時啟動串聯(lián)補償電容器組的退出操作。
[0008]所述阻尼器的作用是限制電容器的放電電流，防止快速真空開關(guān)觸頭熔焊。
[0009]所述電流互感器提供串聯(lián)補償裝置的工作電流信號，當(dāng)發(fā)生外部短路故障時控制器采用快速算法在2ms左右向快速真空開關(guān)發(fā)出合閘指令，當(dāng)發(fā)生過電流故障時控制器按照事先根據(jù)串聯(lián)補償電容器組允許的過流值擬定的反時限特性延時發(fā)出快速真空開關(guān)發(fā)出合閘指令。由過電壓、反時限過電流和過流速斷保護(hù)構(gòu)成了短路故障下的全息控制，大大提高了串聯(lián)補償裝置的動作可靠性。
[0010]本實用新型的有益效果是:本實用新型結(jié)構(gòu)設(shè)計合理，由過電壓、反時限過電流和過流速斷保護(hù)構(gòu)成了短路故障下的全息控制，大大提高了串聯(lián)補償裝置的動作可靠性。
【附圖說明】
[0011 ]圖1為本實用新型電氣原理接線圖。
【具體實施方式】
[0012]為了使本實用新型實現(xiàn)的技術(shù)手段、創(chuàng)作特征、達(dá)成目的與功效易于明白了解，下面結(jié)合具體圖示，進(jìn)一步闡述本實用新型。
[0013]參見圖1，一種基于全息控制策略的串聯(lián)補償裝置，包括串聯(lián)在系統(tǒng)線路LI端和L2端之間的串聯(lián)補償電容器1、阻尼器2和電流互感器3，串聯(lián)補償電容器I與阻尼器2串聯(lián)后再分別與快速真空開關(guān)4、氧化鋅組件5、雙向可控硅組6、電壓采集器7并聯(lián)。串聯(lián)補償電容器I正常運行時串聯(lián)在線路當(dāng)中，一旦出線端L2以外的線路上發(fā)生短路故障，串聯(lián)補償電容器I兩端的電壓迅速超過低殘壓氧化鋅組件5的門檻電壓，低殘壓氧化鋅組件5導(dǎo)通后把電壓限制到串聯(lián)補償電容器I允許的范圍以內(nèi)，電壓采集器7檢測到電壓超過設(shè)定的閾值立即直接向雙向可控硅閥組6發(fā)出導(dǎo)通脈沖，在氧化鋅組件5殘壓作用下雙向可控硅閥組6導(dǎo)通，把氧化鋅組件5將連同串聯(lián)補償電容器I 一并退出。
[0014]氧化鋅組件5的支路上串聯(lián)有電流采集器8，用于提供正常運行時氧化鋅組件的漏電流信號，當(dāng)漏電流超過第一設(shè)定閾值時發(fā)出故障報警信號，超過第二設(shè)定閾值時啟動串聯(lián)補償電容器組的退出操作。阻尼器2的作用是限制電容器的放電電流，防止快速真空開關(guān)觸頭熔焊。電流互感器3提供串聯(lián)補償裝置的工作電流信號，當(dāng)發(fā)生外部短路故障時控制器采用快速算法在2ms左右向快速真空開關(guān)發(fā)出合閘指令，當(dāng)發(fā)生過電流故障時控制器按照事先根據(jù)串聯(lián)補償電容器組允許的過流值擬定的反時限特性延時發(fā)出快速真空開關(guān)發(fā)出合閘指令。由過電壓、反時限過電流和過流速斷保護(hù)構(gòu)成了短路故障下的全息控制，大大提高了串聯(lián)補償裝置的動作可靠性。
[0015]工作原理
[0016]1.系統(tǒng)正常運行時，快速真空開關(guān)分閘，串聯(lián)補償裝置的電容串聯(lián)在系統(tǒng)線路中，通過線路中電容上的容性壓降與線路中感性壓降方向相反的原理，達(dá)到補償線路末端電壓的目的。
[0017]2.當(dāng)線路末端發(fā)生短路，串聯(lián)補償裝置電容兩端的電壓立即超過與之并聯(lián)的低殘壓氧化鋅組件的門檻電壓，氧化鋅組件導(dǎo)通后將電容兩端電壓限制在安全范圍。當(dāng)電壓采集器檢測到氧化鋅導(dǎo)通一段時間后，控制器發(fā)出快速真空開關(guān)的合閘命令，將線路短接，保護(hù)電容器。
[0018]短路故障的退出控制技術(shù)引入了電流速斷控制、按照電容器組允許的過電流特性擬定的反時限過電流控制，通過快速真空開關(guān)來控制串聯(lián)補償電容器組的退出；還引入了串聯(lián)補償電容器組過電壓控制，通過采集與串聯(lián)補償電容器組并聯(lián)的氧化鋅組件的電壓直接控制雙向可控硅導(dǎo)通，即使工作電源故障也不會影響串聯(lián)補償電容器組的正常退出。
[0019]電源故障的報警與退出控制包括電源電壓過低、缺相運行、儲能電容為完成充電等，均設(shè)置了兩個閾值，當(dāng)超過第一設(shè)定閾值時發(fā)出故障報警信號，當(dāng)超過第二設(shè)定閾值時啟動工作電源續(xù)航功能，同時執(zhí)行串聯(lián)補償電容器組的退出操作，并完成故障信息的存儲后進(jìn)入“休眠省電狀態(tài)”。
[0020]故障的報警與退出控制包括氧化鋅組件故障、串聯(lián)補償電容器組故障以及執(zhí)行部件故障的報警與退出控制技術(shù)。
[0021]氧化鋅組件故障的識別通過檢測正常運行時的漏電流來實現(xiàn)，當(dāng)超過第一設(shè)定閾值時發(fā)出故障報警信號，當(dāng)超過第二設(shè)定閾值時啟動串聯(lián)補償電容器組的退出操作；
[0022]串聯(lián)補償電容器組故障通過采集工作電流、補償電壓、橋差電流，采用基波阻抗、差流比率實現(xiàn)無死區(qū)保護(hù)，當(dāng)超過第一設(shè)定閾值時發(fā)出故障報警信號，當(dāng)超過第二設(shè)定閾值時啟動串聯(lián)補償電容器組的退出操作;控制器發(fā)出分合閘指令后，若延時檢測到快速真空開關(guān)的狀態(tài)沒有改變，則發(fā)出“開關(guān)位置錯誤”報警信號，同時發(fā)出雙向可控硅導(dǎo)通控制脈沖。
[0023]以上顯示和描述了本實用新型的基本原理和主要特征和本實用新型的優(yōu)點。本行業(yè)的技術(shù)人員應(yīng)該了解，本實用新型不受上述實施例的限制，上述實施例和說明書中描述的只是說明本實用新型的原理，在不脫離本實用新型精神和范圍的前提下，本實用新型還會有各種變化和改進(jìn)，這些變化和改進(jìn)都落入要求保護(hù)的本實用新型范圍內(nèi)。本實用新型要求保護(hù)范圍由所附的權(quán)利要求書及其等效物界定。
【主權(quán)項】
1.一種基于全息控制策略的串聯(lián)補償裝置，其特征在于，包括串聯(lián)在系統(tǒng)線路中的串聯(lián)補償電容器、阻尼器和電流互感器，還包括快速真空開關(guān)、氧化鋅組件、雙向可控硅組、電壓采集器并聯(lián)，所述串聯(lián)補償電容器與阻尼器串聯(lián)后再分別與快速真空開關(guān)、氧化鋅組件、雙向可控硅組、電壓采集器并聯(lián)。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于全息控制策略的串聯(lián)補償裝置，其特征在于，所述氧化鋅組件的支路上串聯(lián)有電流采集器。
【專利摘要】一種基于全息控制策略的串聯(lián)補償裝置，包括串聯(lián)在系統(tǒng)線路中的串聯(lián)補償電容器、阻尼器和電流互感器，所述串聯(lián)補償電容器與阻尼器串聯(lián)后再分別與快速真空開關(guān)、氧化鋅組件、雙向可控硅組、電壓采集器并聯(lián)。串聯(lián)補償電容器正常運行時串聯(lián)在線路當(dāng)中，一旦出線端L2以外的線路上發(fā)生短路故障，串聯(lián)補償電容器兩端的電壓迅速超過低殘壓氧化鋅組件的門檻電壓，低殘壓氧化鋅組件導(dǎo)通后把電壓限制到串聯(lián)補償電容器允許的范圍以內(nèi)，電壓采集器檢測到電壓超過設(shè)定的閾值立即直接向雙向可控硅閥組發(fā)出導(dǎo)通脈沖，在氧化鋅組件殘壓作用下雙向可控硅閥組導(dǎo)通，把氧化鋅組件將連同串聯(lián)補償電容器一并退出。
【IPC分類】H02J3/18
【公開號】CN205283138
【申請?zhí)枴緾N201521064284
【發(fā)明人】李艷軍, 余振
【申請人】安徽合凱電氣科技股份有限公司
【公開日】2016年6月1日
【申請日】2015年12月16日