一种链式SVG链节控制系统技术方案

一种链式SVG链节控制系统，包括FPGA控制器、链节控制器显示电路、光纤接口电路、电源管理电路、电源检测电路、超温检测电路、过温检测电路、超压检测电路、过压检测电路、采样滤波电路、脉冲调理电路；其中电源管理电路、电源检测电路、超温检测电路、过温检测电路、超压检测电路、过压检测电路、采样滤波电路的信号输出端与FPGA控制器的信号输入端连接；链节控制器显示电路、脉冲信号调理电路的信号输入端分别与FPGA控制器的信号输出端连接；光纤接口电路的信号输入输出端与FPGA控制器的信号输入输出端连接，本实用新型专利技术的链式SVG链节控制系统能够实时、准确、可靠的采集链节单元的状态信息，保证链节单元稳定、安全、可靠的运行。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及智能电网领域，特别是涉及一种对链节单元进行控制的链式SVG控制系统。
技术介绍
从上世纪80年代SVG(静止无功发生器)被技术以来，中国、日本、美国、德国、法国等国的大公司和科研机构，先后研制了各种电压等级的SVG装置，并已在电力系统中实际运行。SVG的装置的产品结构也多种多样，目前实际主要应用在SVG装置中的有多重化结构、二极管钳位多电平结构以及级联多电平式结构。级联多电平式结构早在上世纪70年代就己经被提出来了，但是由于当时电力系统无功补偿和谐波治理主要集中在无源方面，有源技术还没有成熟的应用。随着生产工艺的提高和电力用户对电能质量的要求增加，到90年代才开始把级联多电平结构应用到SVG的场合，随后对级联多电平结构关键技术进行了大量的应用分析，充分挖掘出它在中高压补偿方面的优势，自此级联式中高压SVG得到广泛的关注。级联式结构的SVG由于具有高压大功率输出、低开关频率以及低谐波污染等优点，得到普遍重视和广泛的研宄应用。特别是应用于风电场、钢铁行业、光伏项目等场合，由于其能瞬时补充无功，能够有效地防止电压跌落、治理谐波，保障风机、精炼炉等设备的正常运行。然而级联式SVG的主要问题之一就是链节的多重化稳定性问题，链节的稳定可靠是级联式SVG结构是企业生产和调试主要部分，例如一台1kV的级联式SVG装置有36个链节单元，而35kV的更是需要126个链节，保证链节单元的稳定、安全、可靠可以说就是保证了产品质量及系统安全。所以在链节应用到链式SVG装置前要对每一个链节进行性能测试。链节单元作为链式SVG的主要组成部分，它的性能直接决定了链式SVG装置在实际运行中的安全稳定。同时它也决定了链式SVG生产厂家的生产效率和测试难度，因此如何实时、准确、可靠的采集链节单元的状态信息，从而保证链节单元稳定、安全、可靠的运行，成为亟需解决的技术问题。
技术实现思路
本技术的目的是提供一种链式SVG链节控制系统，用于解决上述技术问题。本技术的链式SVG链节控制系统，包括FPGA控制器、链节控制器显示电路、光纤接口电路、电源管理电路、电源检测电路、超温检测电路、过温检测电路、超压检测电路、过压检测电路、采样滤波电路、脉冲调理电路；其中电源管理电路、电源检测电路、超温检测电路、过温检测电路、超压检测电路、过压检测电路、采样滤波电路的信号输出端与FPGA控制器的信号输入端连接；链节控制器显示电路、脉冲信号调理电路的信号输入端分别与FPGA控制器的信号输出端连接；光纤接口电路的信号输入输出端与FPGA控制器的信号输入输出端连接；所述链节控制器显示电路用于实时显示链节单元的状态信息；所述光纤接口电路用于实现链式SVG链节控制系统与级联式SVG装置主控系统之间的通信；电源管理电路用于实现强弱电的隔离控制；所述电源检测电路用于实时监测系统强电状态并反馈给FPGA控制器；超温检测电路与超温温度开关连接用于实时监测链接单元是否超温，并将检测信号反馈给FPGA控制器；过温检测电路与过温温度开关连接用于实时监测链接单元是否过温，并将检测信号反馈给FPGA控制器；超压检测电路通过与互感器连接用于实时监系统外部直流电压是否超压，并将检测信号反馈给FPGA控制器；过压检测电路通过与互感器连接用于实时监系统外部直流电压是否过压，并将检测信号反馈给FPGA控制器；脉冲信号调理电路用于实时接收FPGA控制器的控制信号通过链节单元IGBT控制电路控制链节单元，所述链节单元IGBT控制电路还与FPGA控制器的信号输入端连接；采样滤波电路通过互感器连接用于实时采集外部直流电压值并反馈给FPGA控制器。所述光纤接口电路包括两路输出光纤、四路输入光纤，所述两路输出光纤用于将链式SVG链节控制系统采集的链节单元的信息传输给级联式SVG装置主控系统；所述四路输入光纤用于将级联式SVG装置主控系统的控制信号传输给链式SVG链节控制系统，实现链节单元的IGBT驱动电路的控制。所述链节控制器显示电路包括第一指示至第九指示灯，电阻至电阻、转换芯片，第一指示灯至第六指示灯的一端接地，另一端分别串联电阻至电阻后接入转换芯片，第七指示灯至第九指示灯的一端接地，另一端分别串联电阻至电阻后接FPGA控制器。所述采样滤波电路包括电阻RlO至电阻R12、电容Cl至电容C3、第一二极管、第二二极管、第一运算放大器，所述第一二极管的正极接第一运算放大器的正极，负极接第一运算放大器的负极；所述第二二极管的正极接第一运算放大器的负极，负极接第一运算放大器的正极；电容Cl、电阻RlO并联，一端接地，另一端接第一运算放大器的正极；第一运算放大器的输出端依次串联电阻R11、电阻R12，电容C2、电容C3串联后并联在电阻R12两端，电容C2与电容C3之间接地。所述的链节单元IGBT控制电路包括电阻R20至电阻R22、电容C5至C6、第四二极管、双正与非驱动器和施密特触发器；电阻R20的一端接双正与非驱动器的第一引脚和第二引脚，双正与非驱动器的第一引脚和第二引脚接输入信号，电阻R21 —端接双正与非驱动器的第引脚，另一端接电源正极，电阻R22与二极管D4并联后串接在双正与非驱动器的第三引脚和施密特触发器的输入端之间，施密特触发器的输入端与地之间串联电容C6，施密特触发器的电源和地之间串联电容C5。所述保护电路包括电阻R13至电阻R19、电容C4、第二运算放大器、第三运算放大器、第三二极管以及光电隔离器，电阻R13的一端接第二运算放大器的负极，电阻R14串联在第二运算放大器的负极与输出端之间，第二运算放大器的正极为输入端，第二运算放大器的输出端与第三运算放大器的负极之间串联有电阻R15，电阻R16的一端与第三运算放大器的正极连接，电阻R17串联在第三运算放大器的正极与输出端之间，第三运算放大器的输出端与光电隔离器的第一引脚之间串联有电阻R18，光电隔离器的第一引脚接第三二极管的负极，第三二极管的正极接光电隔离器的第二引脚之间串联有，光电隔离器的第四引脚接地，光电隔离器的第三引脚与地之间顺序串联有电阻R19和电容C4，电阻R19与电容C4之间接电源。本技术的有益效果为，通过链式SVG链节控制系统实时采集系统中的多个链节单元的状态参数，实现了实时、准确、可靠的采集链节单元的状态信息，保证了链节单元稳定、安全、可靠的运行。下面结合附图对本技术的链式SVG链节控制系统作进一步说明。【附图说明】图1为链式SVG链节控制系统的原理框图；图2为链节控制器显示电路原理图；图3为采样滤波电路原理图；图4为链节单元IGBT控制电路原理图；图5为保护电路原理图。【具体实施方式】如图1所示，本技术的链式SVG链节控制系统，包括FPGA控制器1、链节控制器显示电路3、光纤接口电路2、电源管理电路4、电源检测电路5、超温检测电路6、过温检测电路7、超压检测电路8、过压检测电路9、采样滤波电路10、脉冲调理电路12 ;其中电源管理电路4、电源检测电路5、超温检测电路6、过温检当前第1页1 2 3 本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种链式SVG链节控制系统，包括FPGA控制器(1)，其特征在于，还包括链节控制器显示电路(3)、光纤接口电路(2)、电源管理电路(4)、电源检测电路(5)、超温检测电路(6)、过温检测电路(7)、超压检测电路(8)、过压检测电路(9)、采样滤波电路(10)、脉冲调理电路(12)；其中电源管理电路(4)、电源检测电路(5)、超温检测电路(6)、过温检测电路(7)、超压检测电路(8)、过压检测电路(9)、采样滤波电路(10)的信号输出端与FPGA控制器(1)的信号输入端连接；链节控制器显示电路(3)、脉冲信号调理电路(12)的信号输入端分别与FPGA控制器(1)的信号输出端连接；光纤接口电路(2)的信号输入输出端与FPGA控制器(1)的信号输入输出端连接；所述链节控制器显示电路(3)用于实时显示链节单元的状态信息；所述光纤接口电路(2)用于实现链式SVG链节控制系统与级联式SVG装置主控系统之间的通信；电源管理电路(4)用于实现强弱电的隔离控制；所述电源检测电路(5)用于实时监测系统强电状态并反馈给FPGA控制器(1)；超温检测电路(6)与超温温度开关(16)连接用于实时监测链接单元是否超温，并将检测信号反馈给FPGA控制器(1)；过温检测电路(7)与过温温度开关(15)连接用于实时监测链接单元是否过温，并将检测信号反馈给FPGA控制器(1)；超压检测电路(8)通过与互感器(11)连接用于实时监系统外部直流电压(14)是否超压，并将检测信号反馈给FPGA控制器(1)；过压检测电路(9)通过与互感器(11)连接用于实时监系统外部直流电压(14)是否过压，并将检测信号反馈给FPGA控制器(1)；脉冲信号调理电路(12)用于实时接收FPGA控制器(1)的控制信号通过链节单元IGBT控制电路(13)控制链节单元，所述链节单元IGBT控制电路(13)还与FPGA控制器(1)的信号输入端连接；采样滤波电路(10)通过互感器(11)连接用于实时采集外部直流电压(14)值并反馈给FPGA控制器(1)。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：邵泽华，姜文东，周娜娜，
申请(专利权)人：山东蓝天电能科技有限公司，
类型：新型
国别省市：山东;37