一種鏈式svg控制器的電壓增益調節裝置的制造方法
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及一種對鏈式SVG的逆變電路進行準確控制的裝置。
【背景技術】
[0002]隨著電力電子技術的快速發展，基于大功率電力電子器件的靈活交流輸電(FACTS)技術是增強輸配電系統的可控性和靈活性、提高運行的穩定性和經濟性的有效手段。靜止無功補償裝置在運行范圍、可控性和響應速度等方面比傳統的無功補償系統具有顯著的優勢，能有效地提高電力系統的傳輸容量并提高其靜態及暫態穩定性。靜止無功發生器SVG是重要的靜止無功補償裝置，在電力系統的無功補償、提高電力系統的電壓量和電壓穩定性等方面有著重要的作用。目前，隨著大規模風電并網的發展，風電場并網點常常位于系統較為薄弱的偏遠地區，接入點的網絡短路容量隨運行方式的不同變化范圍很大，因此風電場動態無功控制相對于傳統火電廠更加困難。最近十余年國內外發生的大得電事故大多與電壓穩定有著密切聯系，電力系統的無功補償和電壓穩定性問題王得到越來越廣泛的重視。
[0003]SVG (Static Var Generator)稱為“靜止無功發生器”，是一種并聯型無功補償裝置，它基于瞬時無功功率的概念和補償原理，采用全控型開關器件，輔之以小容量儲能元件所構成。SVG不需要大容量的電抗器、電容器等儲能元件，大大縮小了裝置的體積和成本；調節速度快，運行范圍寬，通過不同的控制，能夠實現負荷的連續調節；
[0004]當SVG控制器應用于網絡短路容量變化范圍很大的場合，電壓調節器的增益是在最弱的網絡狀態或是在最嚴重的預想事故情況下進行優化的，以確保在這種運行方式下能獲得快速、穩定的響應。若此增益保持恒定，即使網絡處在正常的結構并具有大得多的短路容量，響應也會相當慢。但從電網運行角度考慮，總是希望SVG能夠在網絡結構的所有變化范圍內，具有快速的響應特性。
[0005]現有技術中SVG控制器采用的控制策略，SVG控制器采用PID方式的恒電壓方式，由于SVG在強系統中的適度響應會隨著系統強度的減弱而變快，如果調節器的參數是基于強系統來優化的，當上述控制器中比例增益KP，積分增益Ki和微分增益Kd均采用常數時，那么當系統變弱時，SVC的響應就會變的不穩定。這意味著在系統強度的變化范圍內為了保證響應的穩定性，SVG調節器的增益應當相對于最弱的系統狀態來優化。但如果調節器的參數基于最弱的系統狀態來優化，SVG在適度強弱系統狀態下的動態響應時間指標又可能難以滿足標準的要求。
[0006]現有技術中，還通過手動操作進行增益切換這種方法預先確定對應不同系統運行方式的最優調節器增益，操作人員根據斷路器的狀態信號判斷系統的運行方式，然后手動切換調節器的增益。這樣，對于較強的系統可以采用較高的增益以得到快速的響應；而對于較弱的系統可采用較低的增益以滿足系統的穩定性。
[0007]手動選擇增益無法跟上系統網絡狀況的變化，當網絡發生大的突變時，這種手動切換過程可能會引起控制失穩。即使上述切換過程能夠自動進行，確定眾多網絡運行方式下的最優增益也不一定總是可行的。

【發明內容】

[0008]本實用新型的目的在于提供一種結構簡單、設計合理、使用方便的鏈式SVG控制器的電壓增益調節裝置，通過該硬件結構，可以實現對逆變電路準確控制，對于大信號提供較高的增益系數，對于小信號提供低增益，且響應速度快，跟蹤精度高，可大大提高電網的穩定性和可靠性，保證整個電網的高效運行。
[0009]為實現上述目的，本實用新型采用以下技術方案實現:
[0010]一種鏈式SVG控制器的電壓增益調節裝置，其特征在于，該裝置采用全控型變流裝置，包括采集電壓、電流信號的采集模塊、濾波器、數字信號處理器、增益控制器，所述的采集模塊、濾波器、數字信號處理器、增益控制器依次順序相連接，所述的采集模塊為電流互感器、電壓互感器；所述的濾波器為阻容濾波電路；所述的數字信號處理器采用CPLD芯片，采用的CPLD芯片是Xilinx的XC95108型；所述的增益控制器采用DSP處理器，選擇TMS320C5000系列的低功耗的DSP芯片；所述的全控型變流裝置為降壓型兩電平功率單元并聯SVG結構、或降壓型三電平功率單元并聯SVG結構。
[0011]該裝置以電網電壓信號變化量為控制量，將電網電壓信號變化量經采集模塊、濾波器、數字信號處理器、增益控制器、經PID控制得到電壓壓增益調節信號，使SVG收到的電壓增益調節信號輸出指令電流。
[0012]與現有的技術相比，本實用新型的有益效果是:
[0013]本實用新型具有結構簡單、設計合理、使用方便、科學實用等特點，本實用新型采用全控型變流器件鏈式SVG結構；SVG控制器以PT信號為同步信號控制IGBT觸發時刻，通過電壓增益調節信號給定SVG輸出指令電流，本實用新型根據SVG電力系統的非線性模型調整控制器的輸出控制信號，對逆變電路實現準確控制，對于大信號提供較高的增益系數，對于小信號提供低增益，且響應速度快，跟蹤精度高，可大大提高電網的穩定性和可靠性，保證整個電網的高效運行。
【附圖說明】
[0014]圖1是本實用新型的結構圖。
[0015]圖2本實用新型一種SVG控制器的電壓增益調節方法的流程圖。
[0016]圖3本實用新型實施例中所采用的電壓增益的實現方式的示意圖。
【具體實施方式】
[0017]下面參考附圖并結合實施例對本實用新型的【具體實施方式】作進一步詳細描述。
[0018]如圖1所示，一種鏈式SVG控制器的電壓增益調節裝置，該裝置采用全控型變流裝置，包括采集電壓、電流信號的采集模塊、濾波器、數字信號處理器、增益控制器，所述的采集模塊、濾波器、數字信號處理器、增益控制器依次順序相連接，所述的采集模塊為電流互感器、電壓互感器；所述的濾波器為阻容濾波電路；所述的數字信號處理器采用CPLD芯片，采用的CPLD芯片是Xilinx的XC95108型；所述的增益控制器采用DSP處理器，選擇TMS320C5000系列的低功耗的DSP芯片；所述的全控型變流裝置為降壓型兩電平功率單元并聯SVG結構、或降壓型三電平功率單元并聯SVG結構。
[0019]采集模塊采集SVG的母線電壓PT信號和電流CT信號，將電網電壓信號輸入濾波器，濾波器輸出信號再經過數字信號處理器進行將數字信號運算處理，所述增益控制器接收數字信號處理器的母線電壓信號和參考電壓確定增益系數，經PID控制確定增益系數生成SVG調節無功信號。
【主權項】
1.一種鏈式SVG控制器的電壓增益調節裝置，其特征在于，一種鏈式SVG控制器的電壓增益調節裝置，其特征在于，該裝置采用全控型變流裝置，包括采集電壓、電流信號的采集模塊、濾波器、數字信號處理器、增益控制器，所述的采集模塊、濾波器、數字信號處理器、增益控制器依次順序相連接，所述的采集模塊為電流互感器、電壓互感器；所述的濾波器為阻容濾波電路；所述的數字信號處理器采用CPLD芯片，采用的CPLD芯片是Xilinx的XC95108型；所述的增益控制器采用DSP處理器，選擇TMS320C5000系列的低功耗的DSP芯片；所述的全控型變流裝置為降壓型兩電平功率單元并聯SVG結構、或降壓型三電平功率單元并聯SVG結構。
【專利摘要】一種鏈式SVG控制器的電壓增益調節裝置，該裝置采用全控型變流裝置，包括采集電壓、電流信號的采集模塊、濾波器、數字信號處理器、增益控制器，所述的采集模塊、濾波器、數字信號處理器、增益控制器依次順序相連接，以電網電壓信號變化量為控制量，將電網電壓信號變化量經采集模塊、濾波器、相位矯正器、數字信號處理器、增益控制器、PID控制器處理得到電壓增益調節信號，使SVG輸出指令電流。本實用新型根據SVG電力系統的非線性模型調整控制器的輸出控制信號，對逆變電路實現準確控制，對于大信號提供較高的增益系數，對于小信號提供低增益，且響應速度快，跟蹤精度高，可大大提高電網的穩定性和可靠性，保證整個電網的高效運行。
【IPC分類】H02J3-18, H02M7-48
【公開號】CN204304450
【申請號】CN201420846142
【發明人】任力, 程云祥, 潘曰濤, 季金豹, 延凱, 王森, 任妍, 郭自勇, 孫賢大, 李航, 李海生
【申請人】國網山東省電力公司日照供電公司, 榮信電力電子股份有限公司
【公開日】2015年4月29日
【申請日】2014年12月28日