[實用新型]一種電能質(zhì)量調(diào)節(jié)裝置的控制系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201220139075.4
• 申請日: 2012-04-01
• 公開（公告）號: CN202565027U
• 公開（公告）日: 2012-11-28
• 發(fā)明（設計）人: 劉雋;何維國;包海龍;張宇;樸紅艷
• 申請（專利權(quán)）人: 上海市電力公司
• 主分類號: H02J13/00
• 分類號: H02J13/00
• 代理公司: 上海三和萬國知識產(chǎn)權(quán)代理事務所 31230
• 代理人: 章鳴玉

技術領域

本實用新型涉及一種用于交流干線或交流配電網(wǎng)絡設備的控制系統(tǒng)，尤其是適用于高壓交流電網(wǎng)電能調(diào)節(jié)裝置的操作和運行狀態(tài)的監(jiān)視和控制。

背景技術

城市電網(wǎng)中現(xiàn)代工業(yè)、商業(yè)和居民用電設備，如高性能辦公設備、精密實驗儀器、變頻調(diào)速設備、可編程邏輯控制器、各種自動生產(chǎn)線以及計算機系統(tǒng)等對電源特性變化敏感性負荷呈逐年上升趨勢，對電能質(zhì)量的要求不斷提高。對敏感用戶(如半導體制造企業(yè))而言，幾十毫秒的電壓暫降就可能導致設備損壞、生產(chǎn)線停產(chǎn)，造成巨大經(jīng)濟損失。與此同時，分布式能源、沖擊性和干擾性負荷的大量接入等因素都使得電網(wǎng)電能質(zhì)量存在日趨惡化的趨勢，嚴重威脅電力系統(tǒng)的安全運行和用電設備的正常工作。

針對敏感負荷電能質(zhì)量控制問題，國內(nèi)外開展了電能質(zhì)量控制產(chǎn)品的研究制造。但是，電能質(zhì)量控制裝置還沒有形成標準化的產(chǎn)品，并且主要停留在低壓小容量范圍，中國實用新型專利“低諧波電源質(zhì)量控制系統(tǒng)”(實用新型專利號：ZL201020133972公開號：CN201656479)公開了一種低諧波電源質(zhì)量控制系統(tǒng)。該低諧波電源質(zhì)量控制系統(tǒng)包含檢測裝置、電力調(diào)整裝置、阻性負載裝置。檢測裝置接收來自于阻性負載裝置的反饋信號。檢測裝置輸出的控制信號可以用電壓或電流為信號。電力調(diào)整裝置接收到所述控制信號后，以比例方式輸出驅(qū)動電壓。所述比例方式為在連續(xù)輸出時間間隔輸出全功率驅(qū)動電壓，并在連續(xù)不輸出時間間隔停止輸出全功率驅(qū)動電壓。阻性負載裝置接收驅(qū)動電壓后，輸出反饋信號到檢測裝置。以比例方式在連續(xù)輸出時間間隔輸出全功率驅(qū)動電壓，并在連續(xù)不輸出時間間隔停止輸出全功率驅(qū)動電壓，將能夠有效的減少產(chǎn)生電力的諧波。但是該裝置僅適用于小功率的阻性負載裝置，不適用于高壓大功率的電網(wǎng)電能質(zhì)量控制，也沒有解決電能質(zhì)量調(diào)節(jié)裝置的系統(tǒng)級監(jiān)控的技術問題。

實用新型內(nèi)容

本實用新型的目的是要提供一種電能質(zhì)量調(diào)節(jié)裝置的控制系統(tǒng)，解決電能質(zhì)量調(diào)節(jié)裝置的系統(tǒng)級監(jiān)控的技術問題，完成對電能質(zhì)量調(diào)節(jié)裝置主要電氣量的測量，實現(xiàn)對設備的操作和運行狀態(tài)的監(jiān)視和控制，實現(xiàn)對主電路設備的保護。

本實用新型解決上述技術問題所采用的技術方案是：

一種電能質(zhì)量調(diào)節(jié)裝置的控制系統(tǒng)，包括主控子系統(tǒng)和3n個調(diào)節(jié)控制器，其中n≥1；所述的電能質(zhì)量調(diào)節(jié)裝置包括3n個功率單元，分別連接到三相電網(wǎng)上，所述的調(diào)節(jié)控制器分別對應連接到電能質(zhì)量調(diào)節(jié)裝置的每個功率單元，其特征在于：

所述的主控子系統(tǒng)包括主控EtherCAT網(wǎng)絡和主控EtherCAT主站，以及PTCT輸入單元、調(diào)節(jié)保護單元、開關量輸入單元和開關量輸出單元；

所述的PTCT輸入單元的交流電壓信號輸入端，通過電壓互感器連接到三相電網(wǎng)，所述的PTCT輸入單元的交流電流信號輸入端，通過電流互感器連接到三相電網(wǎng)，所述的PTCT輸入單元，通過主控EtherCAT網(wǎng)絡，連接到調(diào)節(jié)保護單元；

所述的開關量輸入單元，通過光耦或光纖隔離，連接到三相電網(wǎng)；所述的開關量輸入單元，通過LVDS接口連接到調(diào)節(jié)保護單元；

所述的調(diào)節(jié)保護單元，通過LVDS接口連接到所述的開關量輸出單元，并通過開關量輸出單元的繼電器連接到三相電網(wǎng)。

本實用新型的電能質(zhì)量調(diào)節(jié)裝置的控制系統(tǒng)的一種較佳的技術方案，其特征在于所述的電能質(zhì)量調(diào)節(jié)裝置的控制系統(tǒng)還包括通訊耦合子系統(tǒng)，所述的主控子系統(tǒng)通過通訊耦合子系統(tǒng)分別連接到每個調(diào)節(jié)控制器；所述的通訊耦合子系統(tǒng)，包括連接在LVDS接口上的模塊EtherCAT主站，以及至少一臺EtherCAT耦合器，與EtherCAT從站互相連接構(gòu)成模塊EtherCAT網(wǎng)絡；所述的各調(diào)節(jié)控制器構(gòu)成EtherCAT從站，經(jīng)由所述的EtherCAT耦合器，連接到模塊EtherCAT網(wǎng)絡，所述的調(diào)節(jié)保護單元通過光耦或者光纖隔離，連接到調(diào)節(jié)控制器。

本實用新型的電能質(zhì)量調(diào)節(jié)裝置的控制系統(tǒng)的一種更好的技術方案，其特征在于所述的EtherCAT耦合器包含3組端口，每一組包含1個入口端和1個出口端；EtherCAT主站和從站通過EtherCAT耦合器構(gòu)成Y型結(jié)構(gòu)的EtherCAT網(wǎng)絡；在所述的3組端口之間，設有旁路通道，當一組端口連接的從站或下級耦合器發(fā)生故障或者斷線時，所述的旁路通道自動將該組端口閉合。