[發(fā)明專利]一種基于串行通訊方式的鏈?zhǔn)絊TATCOM控制系統(tǒng)

無(wú)效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201210050430.5
• 申請(qǐng)日: 2012-02-29
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN102723720A
• 公開(kāi)（公告）日: 2012-10-10
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 趙小英;孫麗敬;王清濤;曹建春;劉漢民;邢海瀛;雷為民;梁廷婷
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中電普瑞科技有限公司;國(guó)網(wǎng)新源張家口風(fēng)光儲(chǔ)示范電站有限公司
• 主分類號(hào): H02J3/18
• 分類號(hào): H02J3/18
• 代理公司: 北京鼎佳達(dá)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11348
• 代理人: 王偉鋒;劉鐵生

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及柔性交流輸配電技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種基于串行通訊方式的鏈?zhǔn)絊TATCOM控制系統(tǒng)。

背景技術(shù)

隨著電力工業(yè)的迅猛發(fā)展，利用電力電子技術(shù)對(duì)電力系統(tǒng)主要參數(shù)進(jìn)行調(diào)節(jié)與控制，以提高電力系統(tǒng)的可控性、有效性、可靠性的“交流靈活輸電系統(tǒng)”，也就是柔性交流輸電系統(tǒng)(Flexible?AC?Transmission?Systems，F(xiàn)ACTS)技術(shù)，得到了廣泛的關(guān)注、研究和應(yīng)用。

基于電壓源逆變器的靜止同步補(bǔ)償器(Static?Synchronous?Compensator，STATCOM)作為一種全新的基于全控器件的FACTS技術(shù)，其與傳統(tǒng)的晶閘管控制的靜止無(wú)功補(bǔ)償裝置SVC相比較具有以下優(yōu)點(diǎn)，STATCOM的調(diào)節(jié)速度更快，運(yùn)行范圍更寬，而這在采取多重化、多電平或脈寬調(diào)制技術(shù)等措施后可大大減少補(bǔ)償電流中諧波的含量。更為重要的是，STATCOM的電抗器和電容器遠(yuǎn)比SVC中使用的電抗器和電容器小，這將大大縮小裝置的體積和成本，因此，STATCOM顯示了動(dòng)態(tài)無(wú)功補(bǔ)償裝置的發(fā)展方向。

鏈?zhǔn)絊TATCOM裝置相對(duì)于其它拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的STATCOM裝置而言，因具有開(kāi)關(guān)頻率低、需要最少數(shù)量的器件、易于實(shí)現(xiàn)模塊化和冗余運(yùn)行可靠性高等優(yōu)點(diǎn)而備受關(guān)注。

鏈?zhǔn)絊TATCOM的控制系統(tǒng)監(jiān)測(cè)、控制的數(shù)據(jù)很大，需要在每個(gè)采樣周期內(nèi)對(duì)所有功率單元的開(kāi)關(guān)行為進(jìn)行實(shí)時(shí)控制，并相互交換信息，單獨(dú)的DSP(數(shù)字信號(hào)處理)或處理器方式已經(jīng)無(wú)法滿足要求。例如專利公開(kāi)號(hào)為CN1787322A、發(fā)明名稱為《基于DSP芯片的靜止同步補(bǔ)償器非線形控制》的發(fā)明專利；專利公開(kāi)號(hào)為CN101459340、發(fā)明名稱為《基于級(jí)聯(lián)式逆變器的靜止同步補(bǔ)償混沌均衡控制系統(tǒng)》均采用DSP的控制結(jié)構(gòu)。

目前普遍采用DSP+FPGA(現(xiàn)場(chǎng)可編程門(mén)陣列)的控制結(jié)構(gòu)以實(shí)現(xiàn)多路信號(hào)的輸入輸出，但是當(dāng)功率單元個(gè)數(shù)較多時(shí)，控制系統(tǒng)與變流器功率部分之間的連接電纜眾多，成本增加，可靠性降低。同時(shí)，現(xiàn)代大功率電力電子技術(shù)正朝著多重化、模塊化的方向發(fā)展，通過(guò)串并聯(lián)實(shí)現(xiàn)電壓和功率的擴(kuò)展，因此對(duì)控制系統(tǒng)提出了更高的要求。

發(fā)明內(nèi)容

針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中存在的上述問(wèn)題，本發(fā)明提供了一種基于串行通訊方式的鏈?zhǔn)絊TATCOM控制系統(tǒng)。

本發(fā)明提供了一種基于串行通訊方式的鏈?zhǔn)絊TATCOM控制系統(tǒng)，包括主控機(jī)箱、功能機(jī)箱、相控機(jī)箱和單元控制器；

主控機(jī)箱和功能機(jī)箱，用于完成鏈?zhǔn)絊TATCOM的控制、監(jiān)測(cè)和/或保護(hù)；

相控機(jī)箱，用于完成鏈?zhǔn)絊TATCOM三相的控制、監(jiān)測(cè)和/或保護(hù)；

單元控制器，用于完成鏈?zhǔn)絊TATCOM鏈節(jié)單元的控制、監(jiān)測(cè)和/或保護(hù)；

主控機(jī)箱和功能機(jī)箱之間采用串行通信方式，主控機(jī)箱和相控機(jī)箱之間采用串行通信方式。

在一個(gè)示例中，主控機(jī)箱包括電源單元、第一通訊擴(kuò)展單元和若干調(diào)節(jié)保護(hù)單元。

在一個(gè)示例中，功能機(jī)箱包括數(shù)據(jù)采集機(jī)箱和開(kāi)關(guān)量輸入輸出機(jī)箱；數(shù)據(jù)采集機(jī)箱包括電源單元、第二通訊擴(kuò)展單元和若干數(shù)據(jù)采集單元；開(kāi)關(guān)量輸入輸出機(jī)箱包括電源單元、第三通訊擴(kuò)展單元以及若干開(kāi)關(guān)量輸入單元和開(kāi)關(guān)量輸出單元。

在一個(gè)示例中，相控機(jī)箱包括電源單元、第四通訊擴(kuò)展單元和若干相控單元。

在一個(gè)示例中，單元控制器為鏈節(jié)控制單元，每個(gè)相控單元通過(guò)光纖連接數(shù)量相同的鏈節(jié)控制單元。

在一個(gè)示例中，第二通訊擴(kuò)展單元和第三通訊擴(kuò)展單元通過(guò)差分電纜或光纖連接與第一通訊擴(kuò)展單元連接，第一通訊擴(kuò)展單元和第四通訊擴(kuò)展單元之間通過(guò)差分電纜或光纖連接。

在一個(gè)示例中，主控機(jī)箱內(nèi)部、功能機(jī)箱內(nèi)部和相控機(jī)箱內(nèi)部均采用串行通信方式。

在一個(gè)示例中，主控機(jī)箱內(nèi)部各單元之間、功能機(jī)箱內(nèi)部各單元之間通過(guò)差分線連接。

本發(fā)明提供了一種基于串行通訊方式的鏈?zhǔn)絊TATCOM控制系統(tǒng)，包括主控機(jī)箱、相控機(jī)箱和單元控制器；

主控機(jī)箱，用于完成鏈?zhǔn)絊TATCOM的控制、監(jiān)測(cè)和/或保護(hù)；

相控機(jī)箱，用于完成鏈?zhǔn)絊TATCOM三相的控制、監(jiān)測(cè)和/或保護(hù)；

單元控制器，用于完成鏈?zhǔn)絊TATCOM鏈節(jié)單元的控制、監(jiān)測(cè)和/或保護(hù)；

主控機(jī)箱和相控機(jī)箱之間采用串行通信方式。