[發(fā)明專利]一種鏈?zhǔn)絊VG鏈節(jié)控制系統(tǒng)及方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201410854296.3
• 申請日: 2014-12-31
• 公開（公告）號: CN104466992A
• 公開（公告）日: 2015-03-25
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 邵澤華;姜文東;周娜娜
• 申請（專利權(quán)）人: 山東藍(lán)天電能科技有限公司
• 主分類號: H02J3/18
• 分類號: H02J3/18;H02M7/49;H02M1/092
• 代理公司: 北京雙收知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11241
• 代理人: 周麗莉

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及智能電網(wǎng)領(lǐng)域，特別是涉及一種對鏈節(jié)單元進(jìn)行控制的鏈?zhǔn)絊VG控制系統(tǒng)及方法。

背景技術(shù)

從上世紀(jì)80年代SVG(靜止無功發(fā)生器)被發(fā)明以來，中國、日本、美國、德國、法國等國的大公司和科研機(jī)構(gòu)，先后研制了各種電壓等級的SVG裝置，并已在電力系統(tǒng)中實(shí)際運(yùn)行。SVG的裝置的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)也多種多樣，目前實(shí)際主要應(yīng)用在SVG裝置中的有多重化結(jié)構(gòu)、二極管鉗位多電平結(jié)構(gòu)以及級聯(lián)多電平式結(jié)構(gòu)。級聯(lián)多電平式結(jié)構(gòu)早在上世紀(jì)70年代就己經(jīng)被提出來了，但是由于當(dāng)時電力系統(tǒng)無功補(bǔ)償和諧波治理主要集中在無源方面，有源技術(shù)還沒有成熟的應(yīng)用。隨著生產(chǎn)工藝的提高和電力用戶對電能質(zhì)量的要求增加，到90年代才開始把級聯(lián)多電平結(jié)構(gòu)應(yīng)用到SVG的場合，隨后對級聯(lián)多電平結(jié)構(gòu)關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行了大量的應(yīng)用分析，充分挖掘出它在中高壓補(bǔ)償方面的優(yōu)勢，自此級聯(lián)式中高壓SVG得到廣泛的關(guān)注。

級聯(lián)式結(jié)構(gòu)的SVG由于具有高壓大功率輸出、低開關(guān)頻率以及低諧波污染等優(yōu)點(diǎn)，得到普遍重視和廣泛的研究應(yīng)用。特別是應(yīng)用于風(fēng)電場、鋼鐵行業(yè)、光伏項(xiàng)目等場合，由于其能瞬時補(bǔ)充無功，能夠有效地防止電壓跌落、治理諧波，保障風(fēng)機(jī)、精煉爐等設(shè)備的正常運(yùn)行。然而級聯(lián)式SVG的主要問題之一就是鏈節(jié)的多重化穩(wěn)定性問題，鏈節(jié)的穩(wěn)定可靠是級聯(lián)式SVG結(jié)構(gòu)是企業(yè)生產(chǎn)和調(diào)試主要部分，例如一臺10kV的級聯(lián)式SVG裝置有36個鏈節(jié)單元，而35kV的更是需要126個鏈節(jié)，保證鏈節(jié)的穩(wěn)定、安全、可靠可以說就是保證了產(chǎn)品質(zhì)量及系統(tǒng)安全。所以在鏈節(jié)應(yīng)用到鏈?zhǔn)絊VG裝置前要對每一個鏈節(jié)進(jìn)行性能測試。鏈節(jié)單元作為鏈?zhǔn)絊VG的主要組成部分，它的性能直接決定了鏈?zhǔn)絊VG裝置在實(shí)際運(yùn)行中的安全穩(wěn)定。同時它也決定了鏈?zhǔn)絊VG生產(chǎn)廠家的生產(chǎn)效率和測試難度。由于鏈節(jié)控制器是鏈節(jié)單元的“大腦”，因此如何設(shè)計一款功能完善，抗干擾能力強(qiáng)，性能穩(wěn)定的鏈節(jié)控制系統(tǒng)成為核心問題。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種鏈?zhǔn)絊VG鏈節(jié)控制系統(tǒng)，用于解決上述技術(shù)問題。

本發(fā)明還提供一種利用上述鏈?zhǔn)絊VG鏈節(jié)控制系統(tǒng)的鏈?zhǔn)絊VG鏈節(jié)控制方法。

本發(fā)明的鏈?zhǔn)絊VG鏈節(jié)控制系統(tǒng)，包括FPGA控制器、鏈節(jié)控制器顯示電路、光纖接口電路、電源管理電路、電源檢測電路、超溫檢測電路、過溫檢測電路、超壓檢測電路、過壓檢測電路、采樣濾波電路、脈沖調(diào)理電路；其中電源管理電路、電源檢測電路、超溫檢測電路、過溫檢測電路、超壓檢測電路、過壓檢測電路、采樣濾波電路的信號輸出端與FPGA控制器的信號輸入端連接；鏈節(jié)控制器顯示電路、脈沖信號調(diào)理電路的信號輸入端分別與FPGA控制器的信號輸出端連接；光纖接口電路的信號輸入輸出端與FPGA控制器的信號輸入輸出端連接；

所述鏈節(jié)控制器顯示電路用于實(shí)時顯示鏈節(jié)單元的狀態(tài)信息；所述光纖接口電路用于實(shí)現(xiàn)鏈?zhǔn)絊VG鏈節(jié)控制系統(tǒng)與級聯(lián)式SVG裝置主控系統(tǒng)之間的通信；電源管理電路用于實(shí)現(xiàn)強(qiáng)弱電的隔離控制；所述電壓檢測電路用于實(shí)時監(jiān)測系統(tǒng)強(qiáng)電狀態(tài)并反饋給FPGA控制器；超溫檢測電路與超溫溫度開關(guān)連接用于實(shí)時監(jiān)測鏈接單元是否超溫，并將檢測信號反饋給FPGA控制器；過溫檢測電路與過溫溫度開關(guān)連接用于實(shí)時監(jiān)測鏈接單元是否過溫，并將檢測信號反饋給FPGA控制器；超壓檢測電路通過與互感器連接用于實(shí)時監(jiān)系統(tǒng)外部直流電壓是否超壓，并將檢測信號反饋給FPGA控制器；過壓檢測電路通過與互感器連接用于實(shí)時監(jiān)系統(tǒng)外部直流電壓是否過壓，并將檢測信號反饋給FPGA控制器；脈沖信號調(diào)理電路用于實(shí)時接收FPGA控制器的控制信號通過鏈節(jié)單元IGBT控制電路控制鏈節(jié)單元，所述鏈節(jié)單元IGBT控制電路還與FPGA控制器的信號輸入端連接；采樣濾波電路通過互感器連接用于實(shí)時采集外部直流電壓值并反饋給FPGA控制器。

所述光纖接口電路包括兩路輸出光纖、四路輸入光纖，所述兩路輸出光纖用于將鏈?zhǔn)絊VG鏈節(jié)控制系統(tǒng)采集的鏈節(jié)單元的信息傳輸給級聯(lián)式SVG裝置主控系統(tǒng)；所述四路輸入光纖用于將級聯(lián)式SVG裝置主控系統(tǒng)的控制信號傳輸給鏈?zhǔn)絊VG鏈節(jié)控制系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)鏈節(jié)單元的IGBT驅(qū)動電路的控制。

所述鏈節(jié)控制器顯示電路包括第一指示至第九指示燈，電阻至電阻、轉(zhuǎn)換芯片，第一指示燈至第六指示燈的一端接地，另一端分別串聯(lián)電阻至電阻后接入轉(zhuǎn)換芯片，第七指示燈至第九指示燈的一端接地，另一端分別串聯(lián)電阻至電阻后接FPGA控制器。