SVG(TSC)动态无功补偿智能控制方法技术

本发明专利技术公开了一种SVG(TSC)动态无功补偿智能控制方法，采用一个主控制单元控制SVG和TSC；由主控制单元集中采样、计算和控制，自动调节采用SVG的无功补偿方式和采用TSC的无功补偿方式；优先启动SVG的无功补偿方式，当SVG故障时采用TSC的无功补偿方式。当系统无功需求瞬间动态变化时，首先SVG在预定的响应速度内启动PWM控制程序，输出补偿电流，快速、动态调节无功变化量；当电力系统负荷大范围变化并超出SVG的容量时，再启动TSC分组投切功能，补偿系统无功需求。本发明专利技术的SVG(TSC)动态无功补偿智能控制方法，具有可提高无功补偿的响应速度、实现无功动态、连续调节等优点。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种SVG(TSC)动态无功补偿智能控制方法。
技术介绍
在电力系统中，为减少配电网向符合提供大量无功电流而造成功率损耗，在各受电点(如低压变压器和大型用电设备安装处)均需配置相应电压等级的无功补偿装置，功率因数较低的工矿、企业、居民区是必须安装无功补偿装置的，大型异步电机、变压器、电焊机、压力机等设备也常常需要安装无功补偿装置，以提高电网输电能力和电能利用率，改善用电状况，节约能源。目前,在基于SVG (Static Var Generator,静止无功发生器)的动态无功补偿控制系统方案设计中，常常存在下列现象为了充分利用SVG的感性容量调节范围，常常采用固定并联电容器补偿，SVG装置一旦故障，存在装置向电网系统倒送无功现象，会受到电力系统罚款。所以，常常采用SVG装置与分组投切电容器相结合的补偿方案，但是这种SVG装置与分组投切电容器相结合的方式存在下面两个问题。I)对于采用两个不同主控制单元(MCU)分别控制SVG和分组投切的方案，存在两装置之间无法协调一致，不能正确补偿，控制效果不理想，甚至导致电网系统不稳定；2)对于采用一套主控制单元(MCU)同时控制SVG和晶闸管分组投切电容器(TSC)的方案，即SVG+TSC方案，一般采用TSC策略为主，SVG策略作为辅的思路；由于受到TSC响应速度(> 100ms)的限制，导致整体动态性能较差，不能抑制电压波动和闪变。因此，需要采用一种利用SVG动态响应快(< Ims)，充分发挥其感性调节范围，且能实现无功动态、连续调节的SVG(TSC)智能控制策略或方法。
技术实现思路
本专利技术是为避免上述已有技术中存在的不足之处，提供一种SVG(TSC)动态无功补偿智能控制方法，以提高无功补偿的响应速度、实现无功动态、连续调节。本专利技术为解决技术问题采用以下技术方案。SVG(TSC)动态无功补偿智能控制方法，其特点是，采用一个主控制单元控制SVG和TSC ;由主控制单元集中采样、计算和控制，自动调节采用SVG的无功补偿方式和采用TSC的无功补偿方式；优先启动SVG的无功补偿方式，当SVG故障时采用TSC的无功补偿方式；当系统无功需求瞬间动态变化时，首先SVG在预定的响应速度内启动PWM控制程序，输出补偿电流，快速、动态调节无功变化量；当电力系统负荷大范围变化并超出SVG的容量时，再启动TSC分组投切功能，补偿系统无功需求。本专利技术的SVG(TSC)动态无功补偿智能控制方法的特点也在于I)实时检测系统的无功需求I Qn(t) I，当I Qn(t) I < AQ,即系统需求小于正常波动量、AQ(—般AQ/0)时，系统维持前时刻(t_l)的无功输出容量，保持不变，返回主程序开始节点，并继续检测负荷无功；2)当|Qn(t)| > A Q时，即系统需求大于正常波动量A Q，，进入无功控制主程序，执行下一步；3)计算SVG应调制的无功需求Qsvg_on(t)+Qn(t)；判断Qsvg—onw+QnwQsvg—maxl，即是否超出 SVG 最大调制范围；当 Qsvg_on(t)+Qn(t) < Qsvg_maxl 时，进入第 4 步；当 Qsvg_on(t)+Qn(t)/Qsvg_maxl 时，进入第 5 步；4)判断SVG的功率单元是否正常如正常，则优先启动SVG的脉宽调制(PWM);如PWM模块异常，则进入分组投切策略；执行完毕，返回主程序开始点；5)判断SVG的功率单元是否正常SVG功率单元如正常，则优先启动PWM，保持SVG输出为QsvgjiaxlJAR PWM;然后，再启动分组投切，执行分组投切策略；svg功率单元如不正常，则启动分组投切，执行分组投切策略.6)上述第5条执行完毕，返回主程序开始节点。 其中Qm(t)为t时刻检测到的系统无功需求；Qsvg QN(t)为t时刻SVG的实际输出容量;Qsvg QN(t+1)为t+1时刻SVG的应该输出需求；Qsvg maxl为SVG允许输出的上限；Q支路为分组投切支路容量。与已有技术相比，本专利技术有益效果体现在采用唯一的主控制单元(MCU)，集中采样、计算和控制，自动、合理调节SVG(PWM)和分组投切，正确实现协调控制、优先控制和容量分配；采用DSP作为唯一的采样和控制芯片，利用FPGA作为数据协调、SVG脉宽调制(PWM)和分组投切脉冲的执行元件。SVG主控制单元(MCU)支持TSC分组投切策略，当SVG功率单元故障时，仍然可以实现自动调节和补偿。为了充分利用SVG的感性调节范围，采用过零检测晶闸管开关作为执行开关，避免了投切振荡和电压差引起的冲击，分组投切电容器并联补偿支路，将整个装置输出范围自动调节在之间，扩大了 SVG装置的调节范围，解决了因SVG故障后，固定电容器补偿带来的倒送无功问题。SVG主控制单元(MCU)对于持SVG和TSC控制策略优先启动SVG策略，再根据条件执行分组投切策略；当系统无功需求瞬间动态变化时，首先SVG在预定的响应速度(IOms)内启动PWM控制程序，输出补偿电流，快速、动态调节无功变化量，抑制了电网系统电压波动和闪变，改善了电能质量；当电力系统负荷大范围变化时(超出SVG的容量)，再启动分组投切功能，补偿系统无功需求。本专利技术的SVG(TSC)动态无功补偿智能控制方法，可充分、优先发挥SVG调节范围宽、动态响应速度快、电压波动和闪变抑制能力强的特点，具有可提高无功补偿的响应速度、实现无功动态、连续调节等优点。附图说明图I为本专利技术的SVG(TSC)动态无功补偿智能控制方法的控制原理图。图2为本专利技术的SVG(TSC)动态无功补偿智能控制方法的流程图。图3为本专利技术的SVG (TSC)动态无功补偿智能控制方法的系统应用图。以下通过具体实施方式，并结合附图对本专利技术作进一步说明。具体实施方式SVG(TSC)动态无功补偿智能控制方法，采用一个主控制单元控制SVG和TSC ;由主控制单元集中采样、计算和控制，自动调节采用SVG的无功补偿方式和采用TSC的无功补偿方式；优先启动SVG的无功补偿方式，当SVG故障时采用TSC的无功补偿方式。当系统无功需求瞬间动态变化时，首先SVG在预定的响应速度内启动PWM控制程序，输出补偿电流，快速、动态调节无功变化量；当电力系统负荷大范围变化并超出SVG的容量时，再启动TSC分组投切功能，补偿系统无功需求。该方法或策略的基本思路是，当系统无功负荷瞬态变化时，首先启动SVG的PWM调制无功输出，在SVG满发或功率单元故障时，再启动TSC的分组投切策略。如图I所示，由FPGA芯片(EP1C12Q240)控制ADC芯片(AD7656)，定时采集三相系统电压Ua、Ub、Uc，系统电流la、lb、Ic,以及SVG输出电流Ila、lib、Ilc，并把这些数据存储在FPGA存储单元当中；DSP芯片(TMS320F28335)通过总线和FPGA芯片(EP1C12Q240)相连，定时读取 FGPA中存储的系统电压、系统电流以及SVG输出电流等相关数据；DSP芯片根据系统电流、系统电压以及SVG输出电流，计算瞬时无功；DSP将PWM调制信号输出到FPGA芯片，DSP还控制分组投策略，且输出开关量至FPGA芯片；FPGA芯片对属于SVG的PWM信号本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.SVG(TSC)动态无功补偿智能控制方法，其特征是，采用一个主控制单元控制SVG和TSC ;由主控制单元集中采样、计算和控制，自动调节采用SVG的无功补偿方式和采用TSC的无功补偿方式；优先启动SVG的无功补偿方式，当SVG故障时采用TSC的无功补偿方式。当电力系统无功需求瞬间动态变化时，首先SVG在预定的响应速度内启动PWM控制程序，输出补偿电流，快速、动态调节无功变化量；当电力系统负荷大范围变化并超出SVG的容量时，再启动TSC分组投切功能，补偿系统无功需求。2.根据权利要求2所述的SVG(TSC)动态无功补偿智能控制方法，包括如下步骤 1)实时检测系统的无功需求|Qn(t)l，当|Qn(t)l< AQ,即系统需求小于正常波动量AQ(—般AQ/0)时，系统维持前时刻(t-1)的无功输出容量，保持不变，返回主程序开始节点，并继续检测负荷无功； 2)当|Qn(t)|> A Q时，即系统需求大于正常波动量A Q，，进入无...

【专利技术属性】
技术研发人员：彭明鸿，
申请(专利权)人：安徽华祝电气技术有限公司，
类型：发明
国别省市：