专利名称：全数字控制的静止型动态无功补偿装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及静止型动态无功补偿装置，特别是一种全数字控制的静止型动态无功补偿装置。
背景技术：
目前，静止型动态无功补偿装置(Static Var Compensator，简称SVC)作为20世纪70年代发展起来的一种并联型动态无功补偿装置，广泛地应用于电力系统及冶金企业。控制系统是SVC装置的核心，可以说，控制系统的性能和可靠性决定了整个补偿装置的性能和可靠性。SVC出现的时期也是人类踏入微型计算机的时期，但是由于电信号的瞬时值是交流信号，控制系统的计算任务非常繁重，早期的微型计算机，甚至后来的16位和32位微处理器(MPU)，都无法满足高速实时运算的要求，因此早期的SVC控制系统基本采用了模拟+数字的方法，其主要思路是利用模拟电路实现无功功率和有功功率的计算和滤波处理，再将结果输入数字计算机作为一步的处理，模拟电路+MPU是其中一种很典型的实现方案。SVC控制策略的实现受微处理器运算性能的影响非常强大，模拟和数字相结合的实现方案也限制了更先进的控制策略的实现。基于MPU的SVC控制系统不是真正意义上的全数字控制系统。所以模拟和数字结合的SVC硬件平台上实现控制策略基本上是以平均功率理论为基础的控制策略。这样的硬件平台基本上无法实现以矩阵运算为基础的瞬时补偿算法。
数字信号处理器(DSP)是一种特别适合于数字信号处理的微处理器，从20世纪80时代初发展到现在，功能越来越强大，发展速度极快。它的最大特点是速度快，精度高，稳定性好，是为实时的实现各种数字信号处理和其他精密计算的应用而精心设计的。工控机+DSP或者微处理器+DSP的结构是典型的实现方式。但基于DSP的SVC控制系统对设计工程师的设计经验依赖性很强，其可靠性很难得到保证。
实用新型内容本实用新型的目的在于提供一种结构简单合理，响应速度快，可靠性高的全数字控制的静止型动态无功补偿装置。
本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是，一种全数字控制的静止型动态无功补偿装置，包括主电路和全数字控制保护装置，主电路与系统电源连接，静止型动态无功补偿装置和负载并联，全数字控制保护装置对主电路进行控制和保护，其特征是所述全数字控制保护装置采用基于精简指令集计算机(RISC)的SIMADYN-D或SIMATIC-TDC控制平台。
所述主电路包括并联滤波电路，并联分离式电抗器TCR和晶闸管阀，并联滤波电路由若干滤波装置FC并联而成，滤波装置由交流滤波电感和电容组成，对于阻尼式滤波电路，还在滤波支路的电感上并联有一电阻。
所述并联分离式电抗器与晶闸管阀串联后与并联滤波电路并联，所述晶闸管阀由反并联对的晶闸管串联而成，串接在分离式电抗器的中间；并联分离式电抗器与晶闸管阀之间连接有电流互感器CT2；晶闸管阀通过光纤与全数字控制保护装置连接。
所述全数字控制保护装置包括电压互感器PT，电流互感器CT1、CT2，电压变送器，电流变送器和控制器；电压互感器PT与电压变送器相互串联，PT的输入端与电源电压相连，电压变送器输出端与控制器模拟信号输入端相连；电流互感器CT1、CT2与电流变送器相互串联，CT1的输入端与系统电流相连，电流互感器CT2的输入端是TCR角内电流信号，电流变送器输出端与控制器模拟信号输入端相连。
所述全数字控制保护装置的控制器设置为基于精简指令集计算机的SIMADYN-D/SIMATIC-TDC或其他高性能的控制器。
本实用新型结构简单合理，实用性较强，由于采用了基于精简指令集计算机的SIMADYN-D/SIMATIC-TDC控制平台，系统响应速度极快，可靠性很高，能满足电力系统和冶金企业对于静止型动态无功补偿装置所提出的快速性和可靠性的苛刻要求。
图1为本实用新型电路结构示意图。
图2为本实用新型控制系统结构示意框图。
具体实施方式
参见图1，图2，一种全数字控制的静止型动态无功补偿装置，包括主电路和全数字控制保护装置，主电路与系统电源连接，静止型动态无功补偿装置和负载并联，全数字控制保护装置对主电路进行控制和保护，全数字控制保护装置采用基于精简指令集计算机(RISC)的SIMADYN-D或SIMATIC-TDC控制平台。
主电路包括并联滤波电路，并联分离式电抗器TCR和晶闸管阀，并联滤波电路由若干滤波装置FC并联而成，本实施例中滤波装置为两个FC1和FC2，滤波装置由交流滤波电感和电容组成，对于阻尼式滤波电路，还在滤波支路的电感上并联有一电阻；并联滤波电路肩负滤波和提供固定容性无功功率两个作用。
并联分离式电抗器与晶闸管阀串联后与并联滤波电路并联，用以提供连续可变的感性和容性无功功率；晶闸管阀由反并联对的晶闸管串联而成，串接在分离式电抗器的中间；并联分离式电抗器与晶闸管阀之间连接有电流互感器CT2，晶闸管阀通过光纤与全数字控制保护装置相连。
全数字控制保护装置包括电压互感器PT，电流互感器CT1、CT2，电压变送器，电流变送器和控制器；电压互感器PT的输入端与电源电压相连，输出端与电压变送器相接，电压变送器的输出端与控制器模拟信号输入端相连；CT1的输入端与系统电流相连，电流互感器CT2的输入端是TCR角内电流信号，其输出端与电流变送器相接，电流变送器的输出端与控制器模拟信号输入端相连；控制器设置为基于精简指令集计算机的SIMADYN/SIMATIC-TDC或其他高性能的控制器。
控制系统采集系统电压、系统电流、TCR电流，经过精简指令集计算机的处理，输出TCR相角信号，经过TCR脉冲发生单元产生晶闸管触发脉冲去控制晶闸管。
权利要求1.一种全数字控制的静止型动态无功补偿装置，包括主电路和全数字控制保护装置，主电路与系统电源连接，静止型动态无功补偿装置和负载并联，全数字控制保护装置对主电路进行控制和保护，其特征是所述全数字控制保护装置采用基于精简指令集计算机的SIMADYN-D或SIMATIC-TDC控制平台。
2.根据权利要求1所述的静止型动态无功补偿装置，其特征是所述主电路包括并联滤波电路，并联分离式电抗器TCR和晶闸管阀，并联滤波电路由若干滤波装置FC并联而成，滤波装置由交流滤波电感和电容组成，对于阻尼式滤波电路，还在滤波支路的电感上并联有一电阻。
3.根据权利要求2所述的静止型动态无功补偿装置，其特征是所述并联分离式电抗器与晶闸管阀串联后与并联滤波电路并联，所述晶闸管阀由反并联对的晶闸管串联而成，串接在分离式电抗器的中间；并联分离式电抗器与晶闸管阀之间连接有电流互感器CT2；晶闸管阀通过光纤与全数字控制保护装置连接。
4.根据权利要求1所述的静止型动态无功补偿装置，其特征是所述全数字控制保护装置包括电压互感器PT，电流互感器CT1、CT2，电压变送器，电流变送器和控制器；电压互感器PT与电压变送器相互串联，PT的输入端与电源电压相连，电压变送器输出端与控制器模拟信号输入端相连；电流互感器CT1、CT2与电流变送器相互串联，CT1的输入端与系统电流相连，电流互感器CT2的输入端是TCR角内电流信号，电流变送器输出端与控制器模拟信号输入端相连。
5.根据权利要求4所述的静止型动态无功补偿装置，其特征是所述全数字控制保护装置的控制器设置为基于精简指令集计算机的SIMADYN-D/SIMATIC-TDC或其他高性能的控制器。
专利摘要本实用新型涉及一种全数字控制的静止型动态无功补偿装置，包括主电路和全数字控制保护装置，主电路与系统电源连接，静止型动态无功补偿装置和负载并联，全数字控制保护装置对主电路进行控制和保护，全数字控制保护装置采用基于精简指令集计算机(Reduced Instruction Set Computer简称RISC)的SIMADYN－D或SIMATIC－TDC控制平台。本实用新型结构简单合理，实用性较强，由于采用了基于精简指令集计算机的SIMADYN－D/SIMATIC－TDC控制平台，系统响应速度极快，可靠性很高，能满足电力系统和冶金企业对于静止型动态无功补偿装置所提出的快速性和可靠性的苛刻要求。
文档编号G05F1/70GK2862468SQ200520068000
公开日2007年1月24日 申请日期2005年11月29日 优先权日2005年11月29日
发明者傅闯, 卢志良, 于良中, 刘燕 申请人:顺特电气有限公司