采用串联通讯方式的集约式svg装置制造方法
【专利摘要】采用串联通讯方式的集约式SVG装置，包括控制柜、功率柜、充电柜，功率柜由多个功率单元抽屉竖向层叠布置，各抽屉功率单元间串联连接，每列对应一相，功率柜由充电柜提供电源，通过下行光纤和上行光纤与控制柜连接；所述的充电柜接收来自上一级高压开关柜的三相电源，经过充电柜处理后，给功率柜提供电源；同时充电柜为散热风机提供电源，其特征在于，所述功率单元分组，每组分别通过光纤与控制器连接，且每组内的功率单元依次通过光纤串联连接进行通讯。本发明在实现SVG装置布局紧凑的同时，可以大大节省控制器到功率单元的光纤数量，且明显提高系统运行速度及稳定性。
【专利说明】 采用串联通讯方式的集约式SVG装置
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种中高压SVG装置，尤其涉及一种采用串联通讯方式的基于多单元集成抽屉式功率模块的一体化集约式SVG柜。
【背景技术】
[0002]近年来，随着现代电力电子设备等非线性负荷大量接入电网，使电网供电质量受到严重影响，通常采用静止型动态无功补偿SVC装置来抑制谐波、补偿无功，但存在响应时间长，滤波能力差、容易与电网系统发生谐振，目前，为了缩短响应时间和提高滤波能力，越来越多的用户开始采用静止无功发生器SVG，现有技术中，SVG的充电柜、控制柜与各功率柜之间通过电缆、控制线连接，由于现有结构的布置，造成相互之间连线长、交错复杂，不便于安装和维护，同时占地面积大，成本高，难于运输。因此，采用紧凑型的结构布局很重要。而且，实现SVG的远距离安全可靠控制十分重要，目前SVG产品的控制器与功率单元的通讯结构普遍为控制器的一组收发光纤模块控制一个功率单元，需要很多光纤数量，在提高成本的同时,系统稳定性也需要大大提高。
【发明内容】
[0003]本发明的目的是提供一种采用串联通讯方式的集约式SVG装置，在实现SVG装置布局紧凑的同时，可以大大节省控制器到功率单元的光纤数量，且明显提高系统运行速度及稳定性。
[0004]为实现上述目的，本发明采用以下技术方案实现:
[0005]米用串联通讯方式的集约式SVG装置,包括控制柜、功率柜、充电柜，功率柜由多个功率单元抽屉竖向层叠布置，各抽屉功率单元间串联连接，每列对应一相，分别为功率单元U、功率单元V和功率单元W ;三相功率柜为左右结构布置的一体化集成结构，装置顶部设有散热风机，所述的控制柜内设有控制器，控制器与各功率单元采用光纤通讯，控制器采集系统电压、系统电流和开关量输入信号，控制开关量输出；所述的功率柜由充电柜提供电源，通过下行光纤和上行光纤与控制柜连接；所述的充电柜接收来自上一级高压开关柜的三相电源，经过充电柜处理后，给功率柜提供电源；同时充电柜为散热风机提供电源，其特征在于，所述功率单元分组，每组分别通过光纤与控制器连接，且每组内的功率单元依次通过光纤串联连接进行通讯。
[0006]所述的每个功率单元均设有上行光纤接口和下行光纤接口，组内第一级功率单元下行光纤接口的接收端与控制器的发送端通过光纤连接，上行光纤接口的发送端与控制器的接收端通过光纤连接；其它功率单元之间的上行光纤接口和下行光纤接口依次通过光纤串联连接。
[0007]与现有技术相比，本发明的有益效果是:
[0008]1、实现了充电柜、控制柜和功率柜结构一体化，结构紧凑，便于安装、维护、运输和现场调试。
[0009]2、每组功率单元到控制器只需要一对长光纤，功率单元之间近距离通讯光纤短，与以往每个功率单元到控制器都需要一对长光纤相比，大幅度减少了光纤数量，降低了成本。
[0010]3、将控制命令下发与单元状态信息上传分开处理，提高系统运行速度和整机稳定性。
【专利附图】
【附图说明】
[0011]图1是本发明的外形结构图。
[0012]图2是本发明的原理框图。
[0013]图3是本发明的通讯结构图。
[0014]图4是本发明的充电柜原理框图。
[0015]图中:1_控制柜2-功率柜3-功率单元抽屉4-充电柜5-散热装置(风机)
【具体实施方式】
[0016]下面结合附图对本发明的【具体实施方式】作进一步详细叙述。
[0017]见图1、图2，采用串联通讯方式的集约式SVG装置，包括控制柜1、功率柜2、充电柜4，功率柜2由多个功率单元抽屉3竖向层叠布置，各功率单元抽屉3间串联连接,每列对应一相；三相功率柜为左右结构布置的一体化集成结构，装置顶部设有散热装置5 (风机)，所述的控制柜I内设有控制器，控制器与各功率单元采用光纤通讯，采集系统电压、系统电流和开关量输入信号，控制开关量输出。
[0018]见图2，功率柜由三相组成，包括功率单元U、功率单元V和功率单元W，每相由多个H桥功率单元串联连接，组成链式结构。充电柜提供电源，通过下行光纤(触发光纤)和上行光纤(回报光纤)与控制柜连接；所述的充电柜接收来自上一级高压开关柜的三相电源，经过充电柜处理后，给功率柜提供电源；同时充电柜为散热风机提供电源。
[0019]见图3，所述功率单元分组，每组分别通过光纤与控制器连接，且每组内的功率单元依次通过光纤串联连接进行通讯。所述的每个功率单元均设有上行光纤接口和下行光纤接口，组内第一级功率单元下行光纤接口的接收端与控制器的发送端通过光纤连接，上行光纤接口的发送端与控制器的接收端通过光纤连接；其它功率单元之间的上行光纤接口和下行光纤接口依次通过光纤串联连接。
[0020]控制器有η组光纤对，可将功率单元分成η组，每组有N个功率单元。
[0021]控制器的发送端分别用ΤΧ1、ΤΧ2……TXn表示，接收端分别用RX1、RX2……RXn表示，第一组串联功率单元分别用功率单元1、功率单元2……功率单元N表示，功率单元下行光纤模块的接收端用RXl-1、RX1-2……RXl-N表示，发送端用TXl-1、ΤΧ1-2、TXl-(N-1)表示；功率单元上行光纤模块的接收端用RX2-l、RX2-2……RX2-(N-1)表示，发送端用TX2-1、TX2-2......TX2-N 表示；
[0022]其连接关系以控制器的TXURXl光纤对为例说明:控制器发送端TXl与组内第一级功率单元I的下行光纤模块的接收信号RXl-1通过光纤连接，功率单元I下行光纤模块的发送端TXl-1与第二级功率单元2下行光纤模块的接收端RX1-2通过光纤连接，功率单元2下行光纤模块的发送端TX1-2与下一级功率单元下行光纤模块的接收端通过光纤连接，依次类推到第N级功率单元N下行光纤模块的接收端RX1-N，形成控制器到串联功率单元的控制命令下发通路。
[0023]第N级功率单元N上行光纤模块的发送端TX2-N与上一级功率单元上行光纤模块的接收端通过光纤线连接，直到第二级功率单元2上行光模块的接收端RX2-2，第二级功率单元2上行光纤模块的发送端TX2-2与第一级功率单元I的上行光纤模块的接收端RX2-1通过光纤连接，第一级功率单元I上行光纤模块的发送端TX2-1通过光纤返回到控制器RX1，形成串联功率单元到控制器的单元状态信息上传通路。
[0024]其数据传输过程如下:
[0025]控制器控制命令从其光纤模块发送端TXl发出，由功率单元I的下行光纤模块接收，并经其发送端TXl-1向功率单元2传输，依次类推，直到被功率单元N的下行光纤模块接收，完成控制器到串联功率单元的控制命令下发过程；
[0026]功率单元N上行光纤模块的发送端TX2-N将单元状态信息向功率单元N_1传输，由功率单元N-1的上行光纤模块的接收端RX2-(N-1)接收后继续向上传输，最终到达功率单元1，并由功率单元I上行光纤模块的发送端TX2-1通过光纤返回到控制器光纤模块接收端，完成串联功率单元到控制器的单元状态信息上传过程。
[0027]见图4，充电柜包括电抗器La、电抗器Lb、电抗器Lc、高压传感器DXN、旁路电阻Ra、旁路电阻Rb、旁路电阻Re和接触器KM1，上一级高压开关柜的A、B、C的电源分别与电抗器La、电抗器Lb、电抗器Lc连接，电抗器另一端连接接触器KM1，接触器KMl与旁路电阻Ra、旁路电阻Rb、旁路电阻Re相连接，同时电抗器的另一端与高压传感器DXN连接。
[0028]本装置的特点是充电柜、功率柜、控制柜和散热装置安装在一个整体柜内，形成一体化集约结构，结构紧凑，柜体单元之间连线简捷方便，成本低，同时多个相同结构的功率单元设置在一个抽屉内，结构紧凑，采用串联连接的通讯方式，大大减少了光线的使用量，大大提闻了系统的稳定性。
【权利要求】
1.采用串联通讯方式的集约式SVG装置，包括控制柜、功率柜、充电柜，功率柜由多个功率单元抽屉竖向层叠布置，各抽屉功率单元间串联连接，每列对应一相，分别为功率单元U、功率单元V和功率单元W ;三相功率柜为左右结构布置的一体化集成结构，装置顶部设有散热风机，所述的控制柜内设有控制器，控制器与各功率单元采用光纤通讯，控制器采集系统电压、系统电流和开关量输入信号，控制开关量输出；所述的功率柜由充电柜提供电源，通过下行光纤和上行光纤与控制柜连接；所述的充电柜接收来自上一级高压开关柜的三相电源，经过充电柜处理后，给功率柜提供电源；同时充电柜为散热风机提供电源，其特征在于，所述功率单元分组，每组分别通过光纤与控制器连接，且每组内的功率单元依次通过光纤串联连接进行通讯。
2.根据权利要求1所述的采用串联通讯方式的集约式SVG装置，其特征在于，所述的每个功率单元均设有上行光纤接口和下行光纤接口，组内第一级功率单元下行光纤接口的接收端与控制器的发送端通过光纤连接，上行光纤接口的发送端与控制器的接收端通过光纤连接；其它功率单元之间的上行光纤接口和下行光纤接口依次通过光纤串联连接。
【文档编号】H02J3/18GK104184155SQ201410413489
【公开日】2014年12月3日 申请日期:2014年8月21日 优先权日:2014年8月21日
【发明者】郑薇, 冯伟, 刘正道, 武健, 雷志鹏, 田鹏, 刘强, 韩伟, 李松, 王崇林, 吴丹青, 李赜 申请人:国家电网公司, 国网辽宁省电力有限公司营口供电公司, 荣信电力电子股份有限公司