专利名称：Dstatcom与ivc的联合运行控制系统的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及电力系统，特别涉及一种DSTATCOM与IVC的联合运 行控制系统。
技术背景无功补偿问题是影响电力系统安全、稳定、经济运行的一个重要方面，包 括高压侧无功集中补偿和低压侧无功就地补偿，其中低压配电网无功补偿是 电网无功平衡、节能降耗的关键和根本所在。目前，在城市配电网公用变压 器中低压侧，由于用户家用电器感性负载的不断增加，使得其功率因数较低， 导致公用变压器低压侧线路损耗大，供电电压指标不能满足用户要求。因此， 在公用变压器中低压侧进行无功功率补偿已成为目前研究的另一个热门。国 外，城市、农村电网是否安装户外无功补偿装置已成为衡量配电网性能的主 要指标之一。在日本，配电网系统户外补偿电容器的自动投切率已达86.4%; 在美国，许多城市道路旁的电线杆上装有并联电容器组，并采用自动装置控 制。所以，智能户内外无功补偿器IVC以其控制方法简单、成本低廉的优点 得到了大量应用。但是以晶闸管投切电容器为补偿手段的IVC不能实现无功 无级调节。配电静止无功发生器(DSTATCOM)代表了未来电力系统无功补偿装置 的发展趋势，同时也是一种重要的"用户电力技术"设备，能综合的解决配 电网中的多种电能质量问题，并能实现无功功率连续调节。而就目前的技术 水平要做到大容量的DSTATCOM,成本过高，技术难度大，不适合在规模推广使用。因此，结合DSTATCOM与IVC的优点，把它应用于低压配电网中，不 仅能够实现无功功率连续补偿，提高无功补偿容量，而且可以达到配电网节 能降耗的目的。 实用新型内容本实用新型的目的是提供一种DSTATCOM与IVC的联合运行控制系统， 不但可以实现无功功率的无级调节和大容量的无功补偿，而且可以改善配电 网三相不平衡和功率因数，并抑制电压跌落和节能降耗。为达到上述目的，本实用新型采取的技术方案是 一种DSTATCOM与 IVC的联合运行控制系统，包括无功补偿装置和联合控制系统两部分，包括 无功补偿装置和联合控制系统，所述无功补偿装置由配电静止同步补偿器 DSTATCOM和智能户内外无功补偿器IVC组成；所述联合控制系统由DSP 控制板和工控机组成，DSP控制板以DSP控制器为核心，还包括检测模块、 输入输出模块和通讯模块，工控机通过通信模块与DSP控制板连接，联合控 制系统通过驱动电路与无功补偿装置连接。上述输入模块采用矩阵键盘，输出模块采用液晶屏。 本实用新型的有益效果是基于DSTATCOM与IVC的无功补偿装置结 合了 DSTATCOM和IVC两者的优点能够实现容感性无功的无级补偿，提高 了综合无功补偿容量，并且能够改善配电网三相不平衡和功率因数。无功功 率联合控制系统通过以太网与配电站监控系统进行相连，可以做到远距离监 控上位机和下位机的运行状况，满足配电网监控测一体化的需要。无功功率 联合控制系统根据控制器程序流程图协调控制IVC的投切和DSTATCOM, 从而实现联合补偿装置的无功无级调节，提高配电网无功补偿的动态性能。
以下结合附图对本实用新型作进一步说明。
图l是实施例的整体结构框图；图2是实施例中无功补偿装置结构图；图3是实施例中联合控制系统结构图；图4是本实用新型的联合运行控制系统控制器程序流程图。
具体实施方式
如图1、 2所示，实施例中DSTATCOM与IVC的联合运行控制系统包 括无功补偿装置和联合控制系统，无功补偿装置由配电静止同步补偿器 DSTATCOM和智能户内外无功补偿器IVC组成；联合控制系统通过驱动电 路与无功补偿装置连接，并且通过以太网与配电站监控系统进行相连；联合 控制系统通过电压互感器PT和电流互感器CT与电网连接。电压型逆变器、 输出滤波器及连接变压器构成了 DSTATCOM的主电路；IVC采用分相投切 电容器的电路结构，每条支路由投切开关和补偿电力电容器组成。IVC的分 相投切结构可以补偿配电网三相不平衡。本无功补偿装置的作用主要有IVC 的分级补偿容性无功功率可以通过DSTATCOM的微调达到容性无功功率的 无级调节，而结合IVC成本低的优点，可以大大提高无功补偿装置的总容量， 弥补了 DSTATCOM成本高和容量难以上去的缺陷。如图3所示，是DSTATCOM与IVC的联合运行控制系统中的联合控制 系统结构图。无功补偿联合控制系统是由DSP控制板和工控机组成，DSP 控制板以DSP控制器为核心，由检测模块、输入输出模块和通讯模块共同组 成，输入模块可采用矩阵键盘，输出模块可采用液晶屏显示。工控机可通过通信模块(采用RS485串口)与DSP控制板进行信息交 互，并且通过以太网与配电站监控系统进行相连，可以做到远距离监控上位机和下位机的运行状况，满足配电网监控一体化的需要。检测模块采样电压互感器PT和电流互感器CT传送过来的公共连接点的 电压^a、、电流/^和DSTATCOM支路的电流信号^，，然后输入给DSP控 制器进行数据处理，DSP控制器根据从通讯模块得到上位机的控制目标输出 PWM和I/O信号，分别用于控制无功补偿装置中的电压型逆变器和投切晶闸管。DSP控制器及其外设除了实现以上所述的功能外，还有以下功能1、 人机交互通过键盘和液晶屏，在工控机允许的情况下可以改变控制策略和设定控 制参考值，并且可以实时显示公共结点电压电流有效值及其波形和配电网功 率因数。2、 报警功能DSP控制器获得的过流过压保护信号，经按照一定的规律作出保护动作 和实时报警。如图4所示，是联合运行控制系统控制器程序流程图。主要实现功能如下: 1) IVC粗补容性无功；2) DSTATCOM微补容性无功和补偿感性无功功率; 3)协调DSTATCOM与IVC之间的无功补偿，提高无功补偿效率。
权利要求1、一种DSTATCOM与IVC的联合运行控制系统，包括无功补偿装置和联合控制系统，其特征在于所述无功补偿装置由配电静止同步补偿器DSTATCOM和智能户内外无功补偿器IVC组成；所述联合控制系统由DSP控制板和工控机组成，DSP控制板以DSP控制器为核心，还包括检测模块、输入、输出模块和通讯模块，工控机通过通信模块与DSP控制板连接，联合控制系统通过驱动电路与无功补偿装置连接。
2、 根据权利要求1所述DSTATCOM与IVC的联合运行控制系统，其 特征在于所述输入模块采用矩阵键盘，输出模块采用液晶屏。
专利摘要本实用新型公开了一种DSTATCOM与IVC的联合运行控制系统，包括无功补偿装置和联合控制系统，所述无功补偿装置由配电静止同步补偿器和智能户内外无功补偿器组成；所述联合控制系统由DSP控制板和工控机组成，DSP控制板以DSP控制器为核心，还包括检测模块、输入输出模块和通讯模块，其中工控机通过通信模块与DSP控制板连接，联合控制系统通过驱动电路与无功补偿装置连接。本实用新型克服了单个DSTATCOM容量上不去或者成本过高的缺点，不但扩大了无功功率补偿范围，而且可以补偿电网无功平衡，抑制电压跌落，也改善了配电网功率因数和节能降耗，提高了无功动态补偿性能，因此，在配电网低压有很大的工程应用价值。
文档编号H02J3/18GK201150004SQ20072006549
公开日2008年11月12日 申请日期2007年12月19日 优先权日2007年12月19日
发明者帅智康, 彭双剑, 慧 李, 安 罗, 栋 陈, 魏承志 申请人:湖南大学