[發(fā)明專利]一種兼具SVG功能的電壓暫降治理裝置及控制方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202211533037.1
• 申請日: 2022-12-01
• 公開（公告）號: CN116169684A
• 公開（公告）日: 2023-05-26
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 陳思超;黃烈江;潘圓君;沈狄龍;阮宵君;周國華;夏明明;張斌;高軍;張馳;馬妍;李俊斐;金磊;左曉芳
• 申請（專利權(quán)）人: 杭州欣美成套電器制造有限公司;國網(wǎng)浙江杭州市蕭山區(qū)供電有限公司;浙江晟泰電氣有限公司
• 主分類號: H02J3/16
• 分類號: H02J3/16
• 代理公司: 杭州融方專利代理事務(wù)所(普通合伙) 33266
• 代理人: 沈相權(quán);詹雨露

1.一種兼具SVG功能的電壓暫降治理裝置及控制方法，其特征在于按以下步驟進行：

(一)結(jié)構(gòu)特征：

電壓暫降治理裝置包括進線隔離開關(guān)、檢修開關(guān)、交流旁路接觸器、晶閘管閥、出線隔離開關(guān)、外部電流采樣互感器、保護斷路器、熔斷器、AC/DC變流器、直流旁路接觸器、超級電容器、直流軟起電阻、直流軟起接觸器、直流放電接觸器、整機外接屏；

此裝置運行一共有8個狀態(tài)，分別是等待狀態(tài)、啟動狀態(tài)、充電狀態(tài)、放電狀態(tài)、SVG狀態(tài)、正常停機狀態(tài)、保護停機狀態(tài)和測試狀態(tài)；

(二)操作控制方法：

①、等待狀態(tài):

上電初始，將進線隔離開關(guān)和出線隔離開關(guān)閉合，每次上電或復(fù)位，裝置均處于等待狀態(tài)，此時AC/DC變流器的風(fēng)機、軟起繼電器分閘，運行、保護指示燈滅，直流側(cè)旁路、軟起、放電接觸器處于分閘，其他數(shù)字量輸出保持不變；同時將上電延時計數(shù)初始化為5s；

檢測裝置狀態(tài)，當無保護發(fā)生、檢修開關(guān)、直流側(cè)旁路、軟起、放電接觸器處于分閘狀態(tài)、上電延時計時到、系統(tǒng)電壓正常且AC/DC變流器直流側(cè)電壓達到交流電壓整流值，則進入啟動狀態(tài)；

當接收到進入測試狀態(tài)指令時，則進入測試狀態(tài)；

②啟動狀態(tài)：

由控制單元給出晶閘管閥的觸發(fā)信號；

等待10ms后，由控制單元給出交流旁路接觸器分閘信號，交流旁路接觸器分閘，晶閘管閥導(dǎo)通；

等待1s后檢測交流旁路接觸器輔助觸點是否為斷開狀態(tài)，輔助觸點斷開代表旁路接觸器分閘；如分閘，則進入下一步；如未分閘，則置裝置啟動失敗保護標志；

啟動AC/DC變流器的風(fēng)機，控制單元控制AC/DC變流器的交流軟起繼電器吸合，進入下一步；

通過在AC/DC變流器直流側(cè)的霍爾電壓傳感器采集變流器直流側(cè)電壓，判斷AC/DC變流器直流側(cè)電壓是否達到交流電壓整流值；如達到，則進入下一步；如超過設(shè)定時間，AC/DC變流器直流側(cè)電壓未達到交流電壓整流值，則置裝置啟動失敗保護標志；

通過在AC/DC變流器直流側(cè)的霍爾電壓傳感器采集變流器直流側(cè)電壓和超級電容器兩端的霍爾電壓傳感器采集超級電容器兩端電壓，比較AC/DC變流器直流側(cè)和超級電容器電壓，以電壓高者+3V作為AC/DC變流器直流電壓目標值，進入下一步；

向AC/DC變流器直流側(cè)電容器充電，通過在AC/DC變流器直流側(cè)的霍爾電壓傳感器采集變流器直流側(cè)電壓，判斷AC/DC變流器直流側(cè)電壓是否達到AC/DC變流器直流電壓目標值，如達到，則進入下一步；如超過設(shè)定時間，AC/DC變流器直流側(cè)電壓未達到設(shè)定目標值，則置裝置啟動失敗保護標志；

通過控制單元控制直流側(cè)軟起接觸器合閘，進入下一步；

等待1s后通過采集直流側(cè)軟起接觸器輔助觸點是否為閉合狀態(tài)，判斷直流側(cè)軟起接觸器是否合閘；如合閘，則進入下一步；如未合閘，則置裝置啟動失敗保護標志；

通過在AC/DC變流器直流側(cè)的霍爾電壓傳感器采集變流器直流側(cè)電壓和超級電容器兩端的霍爾電壓傳感器采集超級電容器兩端電壓，判斷AC/DC變流器直流側(cè)電壓和超級電容器電壓是否相同，如相同，則進入下一步；如超過設(shè)定時間，AC/DC變流器直流側(cè)電壓和超級電容器電壓不相同，則置裝置啟動失敗保護標志；

控制單元直流側(cè)旁路接觸器合閘，進入下一步；

等待1s后通過采集直流側(cè)旁路接觸器輔助觸點是否為閉合狀態(tài)，判斷直流側(cè)旁路接觸器是否合閘；如合閘，則進入下一步；如未合閘，則置裝置啟動失敗保護標志；

控制單元控制直流側(cè)軟起接觸器分閘，進入下一步；

等待1s后通過采集直流側(cè)軟起接觸器輔助觸點是否為斷開狀態(tài)，判斷直流側(cè)軟起接觸器是否分閘；如分閘，則初始化充電電流為45A，進入充電狀態(tài)；如未分閘，則置裝置啟動失敗保護標志；

在啟動狀態(tài)，如果按鈕狀態(tài)為停止，則進入正常停機狀態(tài)；如果發(fā)生保護，則進入保護停機狀態(tài)；

③充電狀態(tài)：

以設(shè)定目標充電電壓(默認是800V)為目標，通過AC/DC變流器向超級電容器充電，進入下一步；

通過超級電容器兩端的霍爾電壓傳感器采集超級電容器兩端電壓，判斷超級電容器電壓是否達到目標充電電壓，如達到，則進入下一步；如超過設(shè)定時間，超級電容器電壓未達到目標充電電壓，則置裝置啟動失敗保護標志；

AC/DC變流器的運行指示燈亮，超級電容器的電壓維持在目標充電電壓；

在充電狀態(tài)，如果AC/DC變流器直流側(cè)電壓已達到目標值且SVG功能使能，則進入SVG狀態(tài)；如果AC/DC變流器直流側(cè)電壓已達到IM逆變直流電壓下限且檢測到系統(tǒng)電壓發(fā)生暫降，則停止晶閘管觸發(fā)信號，進入放電狀態(tài)；如果發(fā)生保護，則進入保護停機狀態(tài)；

④放電狀態(tài)：

在檢測到系統(tǒng)電壓出現(xiàn)暫降情況，AC/DC變流器的運行指示燈亮，裝置處于逆變狀態(tài)，超級電容器通過AC/DC變流器向負載端提供能量；

一旦檢測到系統(tǒng)電壓恢復(fù)正常或超級電容器電壓下降到可正常逆變的下限，則通過控制單元使能晶閘管閥觸發(fā)信號，進入等待狀態(tài)；如果按鈕狀態(tài)為停止，則進入正常停機狀態(tài)；由于裝置逆變運行狀態(tài)持續(xù)的時間非常短，為了確保向負載供電，在此狀態(tài)下不再檢測其他引起狀態(tài)轉(zhuǎn)移的操作或保護；

⑤SVG工作狀態(tài)：

系統(tǒng)電壓正常情況下，裝置通過外部采樣互感器采集負載側(cè)的無功功率情況，對相應(yīng)的無功功率進行補償，此時AC/DC變流器的運行指示燈亮，裝置處于SVG狀態(tài)，AC/DC變流器補償負載需要的無功，同時維持直流側(cè)電壓的穩(wěn)定；

同時一旦檢測到系統(tǒng)電壓發(fā)生暫降，則停止晶閘管觸發(fā)信號，進入放電狀態(tài)；如果發(fā)生保護，則進入保護停機狀態(tài)；

⑥正常停機狀態(tài)：

在正常停機狀態(tài)，初始化重復(fù)控制參數(shù)，然后進入等待狀態(tài)；

⑦保護停機狀態(tài)：

在保護停機狀態(tài)，AC/DC變流器的運行指示燈滅、保護指示燈亮、風(fēng)機停止，裝置通過交流軟起繼電器向直流側(cè)充電；

通過設(shè)定的24小時內(nèi)剩余允許重啟次數(shù)和重啟延時，以及保護參數(shù)是否恢復(fù)，判斷是否允許裝置自動重啟，如允許，則啟動自動重啟計數(shù)，自動重啟計數(shù)到，則停止喂狗，讓看門狗復(fù)位DSP重啟；

⑧測試狀態(tài)：

根據(jù)接收到的測試指令，讀取或輸出各種數(shù)字輸入輸出量；

當接收到退出測試狀態(tài)指令時，進入等待狀態(tài)；

測試狀態(tài)為出廠調(diào)試人員進行裝置出廠測試時進行。