一种分布式SVC控制保护系统技术方案

本发明专利技术提供了一种分布式SVC控制保护系统，包括协调控制平台和SVC控制平台；协调控制平台与AVC控制系统通信连接，以及通过光纤与SVC控制平台连接；SVC控制平台的数量至少为两个；协调控制平台，用于制定对变电站进行无功调节的控制策略；SVC控制平台，依据控制指令调节晶闸管阀组的触发角度，以及电抗器和电容的投退。与现有技术相比，本发明专利技术提供的一种分布式SVC控制保护系统，以变电站整体的系统电压为控制目标，能够同时协调控制站内多套SVC，以实现多套SVC出力的平衡，可以在运行方式允许的范围统一的协调控制所有的无功出力，当任何一套SVC或者电容器组或者电抗器组故障或者检修时，可以自动的重新调整控制范围。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及电力电子应用
，具体涉及一种分布式SVC控制保护系统。
技术介绍
随着越来越多新能源发电系统(如风力发电、光伏发电等)接入电网，给电网带来新的问题。风力发电及光伏发电具有随机性和间歇性，大规模的接入电网后会影响电网的安全稳定运行及功率的实时平衡，降低电网的电能质量，增加谐波，提高电网的线损等。为解决上述问题，需要在新能源大规模的接入点安装静止无功补偿器(Staticvarcompensator，简称SVC)。SVC装置的安装点一般为主变低压侧，其控制目标为主变高压侧或者中压侧的电压，国内外有大量工程应用案例，变电站内安装两套及以上SVC装置，如500kV桃乡变电站分别在1#主变低压侧及2#主变低压侧分别安装了一套容量为180MVar的SVC装置。而主变高压侧和中压侧一般采用并列运行的方式，所有多套SVC实际控制目标为同一目标电压。如果每套SVC装置均使用独立的控制保护系统，则存在以下问题：①：会出现多套SVC调节不一致的情况，如一套SVC注入无功时，另一套会相应以调节母线电压，增加了功率损耗；②：会出现一套SVC投入电容器组，而另一套SVC投入电抗器组，造成无功功率的浪费，严重情况下会引起系统阻抗和电容器组发生并联谐振，至使电抗器组或者电容器组过流，异常发热、损坏，影响电网的安全运行；③：为了使多套SVC协调工作，各套SVC之间需要通过通信或者硬接线的连接实现控制上的配合，这种方式极大的增加了各套SVC之间的耦合性，即不灵活也不可靠；④：当变电站内新增SVC时，为了完成控制上的配合，各套SVC的控制策略及SVC之间的接线需要做出较大的改动，极大的增加了工程量，随着耦合性的增加SVC整体的可靠性及灵活性也大大的降低。综上，需要提供一种能够提高整体SVC装置可靠性、稳定性，并能调节器实时性和可扩展性的分布式SVC控制保护系统。
技术实现思路
为了满足现有技术的需要，本专利技术提供了一种分布式SVC控制保护系统。本专利技术的技术方案是：所述系统与AVC控制系统连接，所述SVC控制保护系统包括协调控制平台和SVC控制平台；所述协调控制平台与AVC控制系统通信连接，以及通过光纤与所述SVC控制平台连接；所述SVC控制平台的数量至少为两个；所述协调控制平台，用于制定对变电站进行无功调节的控制策略，并依据该控制策略向SVC控制平台下发控制指令；所述协调控制平台包括主控制平台和从控制平台，所述主控制平台和从控制平台互为冗余配置；所述SVC控制平台，依据所述控制指令调节晶闸管阀组的触发角度，以及电抗器和电容的投退。优选的，所述主控制平台包括第一控制模块、第一保护模块、第一开出模块、第一测量模块和第一开入模块；所述第一控制模块、第一保护模块、第一开出模块、第一测量模块和第一开入模块均与主控制平台的内部通信网络双向连接；所述第一控制模块包括AVC接口，用于与所述AVC控制系统连接；所述第一保护模块通过第一专用总线与第一控制模块双向通信，通过第二专用总线接收第一测量模块的输出信号，依据该输出信号判断变电站内的一次设备是否发生过流和过压；通过第三专用总线向第一开入模块发送报警命令，通过第四专用总线向第一开出模块发送闭锁命令或者跳闸命令；所述第一开入模块通过硬接线与变电站内一次设备的位置节点连接；所述第一开出模块通过硬接线与所述一次设备的操作机构连接，将所述闭锁命令或者跳闸命令发送至一次设备的操作机构；所述第一测量模块通过硬接线与变电站内电压互感器和电流互感器连接；优选的，所述从控制平台包括第二控制模块、第二保护模块、第二开出模块、第二测量模块和第二开入模块；所述第二控制模块、第二保护模块、第二开出模块、第二测量模块和第二开入模块均与从控制平台的内部通信网络双向连接；所述第二控制模块包括AVC接口，用于与所述AVC控制系统连接；所述第二保护模块通过第五专用总线与第二控制模块双向通信，通过第六专用总线接收第二测量模块的输出信号，依据该输出信号判断变电站内的一次设备是否发生过流和过压；通过第七专用总线向第二开入模块发送报警命令，通过第八专用总线向第二开出模块发送闭锁命令或者跳闸命令；所述第二开入模块通过硬接线与变电站内一次设备的位置节点连接；所述第二开出模块通过硬接线与所述一次设备的操作机构连接，将所述闭锁命令或者跳闸命令发送至一次设备的操作机构；所述第二测量模块通过硬接线与变电站内电压互感器和电流互感器连接；优选的，所述SVC控制平台包括子控制模块、子保护模块、子开出模块、子开入模块、子阀基电子模块、子同步计算模块和子测量模块；所述子控制模块、子保护模块、子开出模块和子开入模块均与SVC控制平台的内部通信网络双向连接；所述子控制模块分别通过光纤与主控制平台的第一控制模块和从控制平台的第二控制模块连接，通过第十二专用总线与子开出模块连接，通过光纤与子阀基电子模块双向通信；所述子控制模块依据第一控制模块和第二控制模下发的子控制命令，向子开出模块发送电容器组投退指令和电抗器组投退指令，或者向子阀基电子模块发送晶闸管阀组的触发角度调整指令；所述子控制模块通过子阀基电子模块实时采集晶闸管阀组的运行状态，并将该运行状态发送至子保护模块；所述子保护模块通过第九专用总线与子控制模块双向通信，通过第十专用总线与子开入模块连接，通过第十一专用总线与子开出模块连接；所述子保护模块依据子开入模块的输出信号判断变电站内的一次设备是否发生故障，若发生故障则向子开出模块发送跳闸命令；所述子保护模块接收子控制模块发送的晶闸管阀组故障信号后，向子开出模块发送跳闸命令；所述子开入模块通过硬接线与变电站内一次设备的位置节点连接；所述子开出模块通过硬接线与所述一次设备的操作机构连接，将所述跳闸命令发送至一次设备的操作机构；所述子测量模块的一端通过所述子同步计算模块与阀基电子模块连接，另一端与变电站内的电压互感器连接；所述子同步计算模块依据三相电压标幺值计算同步电压，并将该同步电压发送至阀基电子模块；优选的，所述第一控制模块包括第一电压调节器、第一命令分配器和主控制器；所述第一电压调节器为PI控制器；当第一控制模块运行在手动模式时，该PI控制器的给定值为手动设置的电压目标值；当第一控制模块运行在自动模式时，该PI控制器的给定值为AVC控制系统下发的电压目标值；所述第一命令分配器接收第一电压调节器输出的控制命令，并依据每个SVC控制平台的运行状态将该控制命令分解为子控制命令，然后将所述子控制命令下发至各个SVC控制平台；所述主控制器，用于实时监测主控制平台内第一保护模块、第一开出模块、第一测量模块和第一开入模块的运行状态，以及对协调控制平台进行主从切换；优选的，所述第二控制模块包括第二电压调节器、第二命令分配器和从控制器；所述第二电压调节器为PI控制器；当第二控制模块运行在手动模式时，该PI控制器的给定值为手动设置的电压目标值；当第二控制模块运行在自动模式时，该PI控制器的给定值为AVC控制系统下发的电压目标值；所述第二命令分配器接收第二电压调节器输出的控制命令，并依据每个SVC控制平台的运行状态将该控制命令分解为子控制命令，然后将所述子控制命令下发至各个SVC控制平台；所述从控制器，用于实时监测从控制平台内第二保护模块、本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种分布式SVC控制保护系统，所述系统与AVC控制系统连接，其特征在于，所述SVC控制保护系统包括协调控制平台和SVC控制平台；所述协调控制平台与AVC控制系统通信连接，以及通过光纤与所述SVC控制平台连接；所述SVC控制平台的数量至少为两个；所述协调控制平台，用于制定对变电站进行无功调节的控制策略，并依据该控制策略向SVC控制平台下发控制指令；所述协调控制平台包括主控制平台和从控制平台，所述主控制平台和从控制平台互为冗余配置；所述SVC控制平台，依据所述控制指令调节晶闸管阀组的触发角度，以及电抗器和电容的投退。

【技术特征摘要】
1.一种分布式SVC控制保护系统，所述系统与AVC控制系统连接，其特征在于，所述SVC控制保护系统包括协调控制平台和SVC控制平台；所述协调控制平台与AVC控制系统通信连接，以及通过光纤与所述SVC控制平台连接；所述SVC控制平台的数量至少为两个；所述协调控制平台，用于制定对变电站进行无功调节的控制策略，并依据该控制策略向SVC控制平台下发控制指令；所述协调控制平台包括主控制平台和从控制平台，所述主控制平台和从控制平台互为冗余配置；所述SVC控制平台，依据所述控制指令调节晶闸管阀组的触发角度，以及电抗器和电容的投退。2.如权利要求1所述的一种分布式SVC控制保护系统，其特征在于，所述主控制平台包括第一控制模块、第一保护模块、第一开出模块、第一测量模块和第一开入模块；所述第一控制模块、第一保护模块、第一开出模块、第一测量模块和第一开入模块均与主控制平台的内部通信网络双向连接；所述第一控制模块包括AVC接口，用于与所述AVC控制系统连接；所述第一保护模块通过第一专用总线与第一控制模块双向通信，通过第二专用总线接收第一测量模块的输出信号，依据该输出信号判断变电站内的一次设备是否发生过流和过压；通过第三专用总线向第一开入模块发送报警命令，通过第四专用总线向第一开出模块发送闭锁命令或者跳闸命令；所述第一开入模块通过硬接线与变电站内一次设备的位置节点连接；所述第一开出模块通过硬接线与所述一次设备的操作机构连接，将所述闭锁命令或者跳闸命令发送至一次设备的操作机构；所述第一测量模块通过硬接线与变电站内电压互感器和电流互感器连接。3.如权利要求1所述的一种分布式SVC控制保护系统，其特征在于，所述从控制平台包括第二控制模块、第二保护模块、第二开出模块、第二测量模块和第二开入模块；所述第二控制模块、第二保护模块、第二开出模块、第二测量模块和第二开入模块均与从控制平台的内部通信网络双向连接；所述第二控制模块包括AVC接口，用于与所述AVC控制系统连接；所述第二保护模块通过第五专用总线与第二控制模块双向通信，通过第六专用总线接收第二测量模块的输出信号，依据该输出信号判断变电站内的一次设备是否发生过流和过压；通过第七专用总线向第二开入模块发送报警命令，通过第八专用总线向第二开出模块发送闭锁命令或者跳闸命令；所述第二开入模块通过硬接线与变电站内一次设备的位置节点连接；所述第二开出模块通过硬接线与所述一次设备的操作机构连接，将所述闭锁命令或者跳闸命令发送至一次设备的操作机构；所述第二测量模块通过硬接线与变电站内电压互感器和电流互感器连接。4.如权利要求1所述的一种分布式SVC控制保护系统，其特征在于，所述SVC控制平台包括子控制模块、子保护模块、子开出模块、子开入模块、子阀基电子模块、子同步计算模块和子测量模块；所述子控制模块、子保护模块、子开出模块和子开入模块均与SVC控制平台的内部通信网络双向连接；所述子控制模块分别通过光纤与主控制平台的第一控制模块和从控制平台的第二控制模块连接，通过第十二专用总线与子开出模块连接，通过光纤与子阀基电子模块双向通信；所述子控制模块依据第一控制模块和第二控制模下发的子控制命令，向子开出模块发送电容器组投退指令和电抗器组投退指令，或者向子阀基电子模块发送晶闸管阀组的触发角度调整指令；所述子控制模块通过子阀基电子模块实时采集晶闸管阀组的运行状态，并将该运行状态发送至子保护模块；所述子保护模块通过第九专用总线与子控制模块双向通信，通过第十专用总线与子开入模块连接，通过第十一专用总线与子开出模块连接；所述子保护模块依据子开入模块的输出信号判断变电站内的一次设备是否发生故障，若发生故障则向子开出模块发送跳闸命令；所述子保护模块接收子控制模块发送的晶闸管阀组故障信号后，向子开出模块发送跳...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘伟，崔大伟，李兰芳，赵刚，周亚娟，刘勇，肖红，
申请(专利权)人：国家电网公司，南京南瑞集团公司，中电普瑞科技有限公司，国网四川省电力公司，
类型：发明
国别省市：北京;11