一种动态无功和固定无功的协同控制装置的制作方法

1.本实用新型属于电力系统自动化设备技术领域，涉及一种动态无功和固定无功的协同控制装置。


背景技术：

2.svg有源动态无功和补偿装置基于igbt链式换流器的静止同步补偿器(svg或statcom)，是交流电网动态无功补偿技术的发展方向，它能快速连续地提供容性和感性无功功率，实现动态无功功率和电压控制，保障电网的稳定、安全和经济运行，可以改善负荷与公共电网连接点处的电能质量，如提高功率因数、消除电压闪变和电压波动、抑止谐波污染，还可以节省电能。但svg为自换相电压源变流器，属于有源设备，其本身控制系统复杂，造价成本很高，无法在整个电网系统内全容量使用。
3.并联电容器和并联电抗器是无功补偿领域应用最广泛的无功补偿装置，可以吸收系统的感性无功和容性无功，还可以抑制电网过压和欠压，相对于有源设备控制简单，成本很低。但并联电容器和并联电抗器的容量是固定的，尽管采用电容器或电抗器分组投切的补偿方式，适应了一部分负荷无功的动态变化，但终究属于一种有级的无功调节，不能实现无功的平滑无级的调节。
4.如果将svg和并联电容器、并联电抗器一起应用于电力系统，充分发挥各自的优点，对于电力系统的无功或电压将有更好的改善，目前电力系统主要通过avc系统或vqc系统对无功或电压进行调节。由于控制目标和控制要求较多，目前的avc系统或vqc系统较难满足调节控制要求。


技术实现要素：

5.本实用新型的目的是针对上述问题，提供一种动态无功和固定无功的协同控制装置,可以实现svg自身动态无功、并联电容器或并联电抗器的固定无功的协同控制，减少原电力系统avc的控制目标数量，从而降低整个电力系统的控制复杂度和成本。
6.为达到上述目的，本实用新型采用了下列技术方案：
7.一种动态无功和固定无功的协同控制装置，包括相互通信连接的svg主控制器和plc控制器，所述svg主控制器与电力系统进行通信获取电网的电压无功信息和控制命令，所述plc控制器包括控制电容器或电抗器投切的主cpu模块和扩展io模块。
8.进一步的，所述svg主控制器获取plc控制器上传的电容器或电抗器的投切情况，并将无功分配指令下发；plc控制器将电容器或电抗器的状态上传到svg主控制器，将电容器或电抗器的状态进行上传，并接收svg主控制器的无功分配指令，控制电容器或电抗器的投切。
9.进一步的，svg主控制器控制svg装置，且与电力系统通过rs485进行通信，获取电网的电压无功信息。svg主控制器通过rs485通信，获取电网的控制命令，对自身svg装置进行控制，也通过plc控制器对电容器或电抗器进行控制。
10.进一步的，svg主控制器控制svg装置，svg主控制器还可以通过pt和ct进行电网电压电流信号采集，经过自身计算，获取电网的电压无功信息。
11.进一步的，主cpu模块最多可控制3组电容器或者电抗器的投切，扩展io模块可以控制更多组电容器或者电抗器的投切。plc控制器可以通过扩展io模块，从而对多组电容器进行投切控制，也可对多组电抗器进行投切控制。
12.进一步的，plc控制器对电容器或者电抗器的控制指令包括投入指令和切除指令，所述plc控制器获取电容器或者电抗器的状态信号及故障信号。plc控制器可以控制电容器或电抗器的投入、切除，也可以获取电容器或电抗器的状态信息和故障信息。
13.与现有的技术相比，本实用新型的优点在于：
14.1.本实用新型的协同控制装置使用原svg的控制器自身的资源，实现对自身svg装置进行控制，也通过原控制器自带的plc控制器实现对电容器或电抗器的控制，原电力系统中控制电容器、电抗器投切的vqc控制器可以不再使用，相当于降低了系统成本；
15.2.本实用新型的协同控制装置使svg的动态无功和电容器、电抗器的固定无功控制都放在一个控制器内进行控制，减少了控制器之间的通信连接，控制逻辑更加清晰，控制的复杂性也大大降低；
16.3.本实用新型的协同控制器中，可充分发挥svg自身可快速连续地提供容性和感性无功功率的优势，对电力系统的电压暂升、暂降、冲击性负荷等有很好的补偿作用，减少固定无功设备的投切次数，延长寿命，减少维护次数，降低成本。
17.本实用新型的其它优点、目标和特征将部分通过下面的说明体现，部分还将通过对本实用新型的研究和实践而为本领域的技术人员所理解。
附图说明
18.图1是本实用新型的构成示意图；
19.图2是本实用新型plc控制器与电容器、电抗器的接线图。
具体实施方式
20.下面结合附图和具体实施方式对本实用新型做进一步详细的说明。
21.如图1所示，虚线框内是本实用新型动态无功和固定无功的协同控制装置的构成图，虚线框外是本实用新型一种动态无功和固定无功的协同控制装置对电力系统的应用接线图。
22.本实施例一种动态无功和固定无功的协同控制装置，包括svg主控制器，plc控制器。所述的svg主控制器除控制自身装置外，也与电力系统进行rs485通信，获取电网的电压无功信息和控制命令，也可通过pt和ct进行电网电压电流信号采集，经过自身计算，得到电网的电压无功信息。协同控制装置内svg主控制器与plc控制器进行通信，svg主控制器获取电容器或电抗器的投切情况，并将无功分配指令下发，plc控制器将电容器或电抗器的状态进行上传，并接收主控制器的无功分配指令，控制电容器或电抗器的投切。
23.如图2所示，本实施例中的plc控制器分主cpu模块，和扩展io模块，主cpu模块最多可控制2组电容器或者电抗器的投切，当有更多组数的电容器或者电抗器需要控制时，就需要扩展io模块。plc控制器对电容器或者电抗器的控制指令包括：投入指令，切除指令，plc
控制器需要获取电容器或者电抗器状态信号，故障信号。投入指令可以控制电容器或电抗器并入电网，切除指令可以控制电容器或电抗器从电网切除，状态信号是电容器或电抗器目前是投入状态还是切除状态，故障信号是电容器或电抗器目前是正常状态还是故障状态。
24.本实施例动态无功和固定无功的协同控制装置的原理是：
25.协同控制装置内的svg主控制器对电网电压电流信号进行采集，得到电网的无功电压信息，或者通过rs485通信，得到电网的无功电压信息，如果无功电压信息变化较快，svg主控制器控制自身svg装置动态跟踪电网无功电压的变化，实现无功电压的动态补偿；如果无功电压信息变化较慢，svg主控制器控制自身svg装置发出对应无功后，再通过plc控制器控制相应的电容器或者电抗器投入或者切除，svg主控制器再动态改变自身svg装置发出的无功。这样首先是svg装置投入工作，然后才是电容器或电抗器投入工作，可以提高响应速度，减少电容器或电抗器的投切次数，延长开关寿命，减少维护次数，降低成本。
26.本文中所描述的具体实施例仅仅是对本实用新型精神作举例说明。本实用新型所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本实用新型的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。