[發明專利]一種SVG/APF并聯運行的控制系統及方法

有效

• 申請號: 201310242708.3
• 申請日: 2013-06-18
• 公開（公告）號: CN103309260A
• 公開（公告）日: 2013-09-18
• 發明（設計）人: 劉海威
• 申請（專利權）人: 深圳市英威騰電氣股份有限公司
• 主分類號: G05B19/04
• 分類號: G05B19/04
• 代理公司: 深圳市深佳知識產權代理事務所(普通合伙) 44285
• 代理人: 唐華明

技術領域

本發明涉及電力電子控制技術領域，更具體地說，涉及一種SVG（Static?Var?Generator，靜止無功發送器）/APF（Active?Power?Filter，有源電力濾波器）并聯運行的控制系統及方法。

背景技術

SVG(Static?Var?Generator，靜止無功發生器)/APF(Active?Power?Filter，有源電力濾波器)等電力電子設備受功率器件耐壓水平、載流能力、開關頻率、制造工藝、價格以及串并聯技術等的限制，單機容量不能做的很大，當系統需補償的電流超過單臺設備的額定補償能力時，通常會選擇將多臺設備并聯運行的方式，目前并聯運行方式已作為超大容量供貨解決方案之一。另外，并聯運行的方式還會在其它情形下用到，如用戶已經使用了SVG/APF等電力電子設備，又要進行擴容時，也可以選擇多臺設備并聯運行的方式，又如在特殊可靠性要求場合，要求整機N+1冗余運行時也要用到多臺設備并聯運行的方式。

傳統的多臺SVG/APF設備的連接方式，如圖1和圖2所示。圖1是位置優先補償型，設備1到設備N分別接到母線上，該方法是工業現場中應用較多的方法，因為其控制簡單、擴展能力強、可靠性高、各設備間不需要互聯線；但是該方法最大的缺點是動態性能較差，并且最先投入的設備由于長期處于滿負荷運行狀態而極易老化，而且模塊間缺少配合使得設備自身產生的諧波不能消除，還需要給每臺設備單獨配備一套用戶電流傳感器。圖2是分散控制型，與圖1的主要區別是用戶電流傳感器的二次測量線通過串聯的方式接進各個設備，只需要一套用戶電流傳感器。在這種并聯方式下，單臺運行時控制系統跟蹤負荷電流發出補償電流，并聯運行時控制系統跟蹤乘了補償系數的負荷電流發出補償電流，其中補償系數可根據并聯設備的臺數和各并聯設備的容量計算得到。這兩種運行方式下，各設備的控制方式和單臺運行時的控制方式并無本質區別，各設備獨立運行，彼此之間沒有通訊，不知道其他設備發了多少電流，也不知道系統電流情況，補償效果較差。且當各設備并沒有全部滿載運行時，若某臺設備故障退出運行，其他設備并不知道，從而不能相應的提高自身輸出，浪費了補償容量。而且這兩種方式都不能滿足風電的SVG恒壓控制的運行方式，也不能支持電網調度時無功指令跟蹤，使得設備并聯運行的應用場合存在局限性。

發明內容

有鑒于此，本發明提供一種SVG/APF并聯運行的控制系統及方法，能夠降低SVG/APF設備對通信實時性的要求，且能夠實現各個并聯SVG/APF設備的故障容錯，提高設備可靠性的同時，簡化設備硬件配置，達到最優的補償效果和設備利用率。

為解決上述技術問題，本發明采用的技術方案為：一種靜止無功發生器/有源電力濾波器并聯運行的控制系統，包括：

兩臺或兩臺以上相互并聯的并且均包含控制器的靜止無功發生器設備，或者兩臺或兩臺以上相互并聯的并且均包含控制器的有源電力濾波器設備；

基于以太網通信并與每臺靜止無功發生器設備中的控制器，或者與每臺有源電力濾波器設備中的控制器相連的局域網連接設備；

置于母線上，并且輸出端同時與所述每臺靜止無功發生器設備中的控制器，或者同時與所述每臺有源電力濾波器設備中的控制器相連的電壓互感器；

置于母線上，并且輸出端依次串入所述每臺靜止無功發送器設備中的控制器，或者依次傳入所述每臺有源電力濾波器設備中的控制器的電流互感器。

優選地，所述靜止無功發生器設備或者有源電力濾波器設備中的控制器均包括：第一數字信號處理器單元、第二數字信號處理器單元、現場可編程門陣列單元、模擬量數據接口單元和以太網接口單元；其中：

所述模擬量數據接口單元與所述電壓互感器和所述電流互感器相連；

所述第一數字信號處理器單元與所述模擬量數據接口單元相連；

所述第一數字信號處理器單元與所述第二數字信號處理器單元相連；

所述第二數字信號處理器單元與所述以太網接口單元相連；

所述第一數字信號處理器單元和所述第二數字信號處理器單元分別與所述現場可編程門陣列單元相連；

所述以太網接口單元與所述局域網連接設備相連。

優選地，所述模擬量數據接口單元包括：電壓檢測端子和電流檢測端子；其中：

所述電壓互感器的輸出端與所述電壓檢測端子并聯；

所述電流互感器的輸出端串聯接入所述電流檢測端子。

一種靜止無功發生器/有源電力濾波器并聯運行的控制方法，所述控制方法應用于前述控制系統，所述控制方法包括：