一种动态tsc滤波补偿装置投切单元控制系统的制作方法
【专利摘要】本发明涉及一种动态TSC滤波补偿装置柔性投切单元控制系统。所述系统包括：柔性投切控制单元、柔性投切触发单元、工作电流变送单元、电压变送单元，三相LC支路合闸后，所述柔性投切控制单元控制柔性投切触发单元输出触发脉冲信号以不断改变三相LC支路中的可控硅的导通角，使三相LC支路中的电容逐渐充电至预定值Umax，实现柔性预缓充电；柔性预缓充电结束后，柔性投切控制单元处于等待状态，等待上级主控制系统的投切指令，收到主控制系统投切指令后，柔性投切控制单元发投切触发信号；当电网电压与三相LC支路中的电容电压压差最小时，所述柔性投切控制单元控制三相LC支路投入到电网，此时，投切冲击电流最小，完成了柔性投切功能。
【专利说明】一种动态TSC滤波补偿装置投切单元控制系统
【技术领域】
[0001]本发明涉及滤波补偿【技术领域】，尤其涉及一种动态TSC滤波补偿装置柔性投切单兀控制系统。
【背景技术】
[0002]随着配电系统中非线性电力电子器件的大量使用，公用电网中谐波污染越来越严重，电能质量日趋恶化。传统的无源滤波补偿装置中以动态TSC型(thyristor-switchedcapacitor,晶闸管投切电容器)可控娃投切LC滤波支路应用面较广，性价比较高。动态TSC型滤波补偿装置技术重点在于LC滤波支路投切控制技术，现有的厂家大多采用双向可控硅电压过零点投切LC支路，这种方式投切LC时电流冲击较大，对同一个LC支路来说，投入后一退出一再投入，一般时间间隔在25S—50S，等LC支路电容放电到一定程度后才可以再次投入，实际上投切速度较慢。还有一种是半边充电可控硅、半边可控硅反向并联，通过充电可控硅对LC支路电容进行预充电，再适时投切LC支路，这样投切时冲击电流较小，投切没有间隔时间，可以做到快速投切，但是这种方式有两大缺陷:
1、充电可控硅是一种不可控器件，它在满足条件对LC支路充电时的充电电流无法控制，导致在初始状态(LC支路电容C两端电压为O的状态)充电时电流很大，极容易损坏器件；2、三相LC支路保护措施较单一，只有熔断器，只能实现过电流保护，三相LC支路中若出现三相电流不平衡、可控硅短路、断路等，系统都无法实施有效的保护措施。
【发明内容】
[0003]本发明的目的在于提出一种动态TSC滤波补偿装置投切单元控制系统，对三相LC支路充电时，通过不断改变可控硅的导通角从而不断改变三相LC支路的充电电压，实现对三相LC支路电容的柔性充电至预定电压；对三相LC支路投切时，通过在电网电压与三相LC支路中的电容的电压压差最小时控制三相LC支路投入电网，投切冲击电流最小，减少对器件的损坏，实现柔性投切；具有柔性预缓充电、柔性投切、综合全面的电器参数电子极保护的优点。
[0004]为达此目的，本发明采用以下技术方案:
[0005]一种动态TSC滤波补偿装置投切单元控制系统，包括:柔性投切控制单元、柔性投切触发单元、工作电流变送单元，电压变送单元，所述柔性投切控制单元与柔性投切触发单元连接用于控制三相LC支路，所述工作电流变送单元与柔性投切控制单元连接用于采集三相LC支路的电流信号实现保护功能，所述电压变送单元与柔性投切控制单元连接用于提供三相电压同步信号；
[0006]三相LC支路合闸后，所述柔性投切控制单元控制柔性投切触发单元输出触发脉冲信号以不断改变三相LC支路中的可控硅的导通角，使三相LC支路中的电容逐渐充电至预定值Umax,实现柔性预缓充电；
[0007]所述柔性投切控制单元通过工作电流变送单元获取三相LC支路的电流信息，柔性预缓充电结束后，则柔性投切单元控制系统处于等待状态，等待上级主控制系统的投切指令，收到主控制系统的投切指令后，柔性投切控制单元发投切触发信号；当电网电压与三相LC支路中的电容电压压差最小时，所述柔性投切控制单元控制三相LC支路投入到电网，此时，投切冲击电流最小，完成了柔性投切功能。
[0008]其中，还包括:电压及相位检测单元、散热器及柜内温度检测单元、外部输入检测单元、LC支路三相电流检测单元，所述电压及相位检测单元、散热器及柜内温度检测单元、外部输入检测单元、LC支路三相电流检测单元均与柔性投切控制单元连接；
[0009]所述电压及相位检测单元，用于检测系统的电压和相序，并将检测到的电压和相序信息发送给柔性投切控制单元；
[0010]所述散热器及柜内温度检测单元，用于检测温度信息，并将检测到的温度信息发送给柔性投切控制单元；
[0011]所述柔性投切控制单元对接收到的电压和相序信息、以及温度信息进行判断，若电压值在电压预设值范围且温度值在温度预设值范围且相序正确，则柔性投切控制单元控制三相LC支路合闸；
[0012]所述外部输入检测单元，用于三相LC支路合闸后检测三相LC支路是否合闸到位、以及散热器的风机是否合闸到位，并将检测信息发送给柔性投切控制单元进行判断，若不正常，则发出报警信号；
[0013]所述LC支路三相电流检测单元，用于三相LC支路投入到电网后检测三相LC支路的电流信息，并将检测到的电流信息发送给柔性投切控制单元，所述柔性投切控制单元将电流值与预设电流保护参数值进行比较，若电流值超出预设电流保护参数值，则发出报警信号。
[0014]其中，所述三相LC支路包括:第一 LC支路、第二 LC支路、第三LC支路，所述第一LC支路的输出端连接第二 LC支路的输入端，所述第二 LC支路的输出端连接第三LC支路的输入端，所述第三LC支路的输出端连接第一 LC支路的输入端，且所述第一 LC支路、第二LC支路、第三LC支路的输出端均通过工作电流变送单元与柔性投切控制单元连接；
[0015]所述第一 LC支路，包括:接触器Jl、可控硅Ql、可控硅Q2、电感La、及电容Cab，所述接触器Jl-1触点的一端为第一 LC支路的输入端Al，所述接触器Jl-1触点的另一端分别连接可控硅Ql的阴极、可控硅Q2的阳极，所述可控硅Ql的阳极、可控硅Q2的阴极均连接电感La的一端,所述电感La的另一端连接电容Cab的一端,所述电容Cab的另一端为第一LC支路的输出端B2 ；
[0016]所述第二 LC支路，包括:接触器Jl、可控硅Q3、可控硅Q4、电感Lb、及电容Cbc，所述接触器J1-2触点的一端为第二 LC支路的输入端BI，所述接触器J1-2触点的另一端分别连接充电可控硅Q3的阴极、可控硅Q4的阳极，所述可控硅Q3的阳极、可控硅Q4的阴极均连接电感Lb的一端,所述电感Lb的另一端连接电容Cbc的一端,所述电容Cbc的另一端为第二 LC支路的输出端C2 ；
[0017]所述第三LC支路，包括:接触器Jl、可控硅Q5、可控硅Q6、电感Lc、及电容Cca，所述接触器J1-3触点的一端为第三LC支路的输入端Cl，所述接触器J1-3触点的另一端分别连接充电可控硅Q5的阴极、可控硅Q6的阳极，所述充电可控硅Q5的阳极、可控硅Q6的阴极均连接电感Lc的一端,所述电感Lc的另一端连接电容Cca的一端,所述电容Cca的另一端为第三LC支路的输出端A2 ；
[0018]所述可控硅Ql的控制极、可控硅Q2的控制极、可控硅Q3的控制极、可控硅Q4的控制极、可控硅Q5的控制极、可控硅Q6的控制极均与柔性投切触发单元连接。
[0019]其中，还包括用于控制三相LC支路的控制回路，所述控制回路的输入端连接柔性投切控制单元，所述控制回路的控制端连接三相LC支路中的接触器Jl ；
[0020]所述控制回路，包括:与非门U17A、4脚的光电耦合器T001、电阻R1149、电阻Rl 159、电阻Rl169,PMOS晶体管QOOl、二极管DOOl、继电器Kl，所述与与非门U17A的输入端I为控制回路的输入端用于连接柔性投切控制单元，所述与非门U17A的输入端2连接电阻Rl 149的一端，所述电阻Rl 149的另一端连接+5V电源，所述与非门U17A的输出端3连接光电耦合器TOOl的第2引脚，所述光电耦合器TOOl的第I引脚连接电阻R1159的一端，所述电阻R1159的另一端连接+12V电源，所述光电耦合器TOOl的第3引脚连接-12V电源，所述光电耦合器TOOl的第4引脚分别连接电阻Rl 169的一端、PMOS晶体管QOOl的栅极，所述电阻R1169的另一端连接PMOS晶体管QOOl的源极，所述PMOS晶体管QOOl的漏极分别连接二极管DOOl的阳极、继电器Kl的线圈一端，所述二极管DOOl的阴极和继电器Kl线圈另一端均接地，所述继电器Kl常开输出点Kl-1的端口 I连接交流电源B相，继电器Kl常开输出点Kl-1的端口 3连接接触器Jl线圈的一端，接触器Jl线圈的另一端接零线N。
[0021]其中，还包括报警输出电路，所述报警输出电路的输入端连接柔性投切控制单元;
[0022]所述报警输出电路包括:与非门U17B、4脚的光电耦合器T002、电阻R1150、电阻Rl 160、电阻Rl 170、PMOS晶体管Q002、二极管D002、继电器K3、报警信号灯Lamp I，所述与非门U17B的输入端6为报警输出电路的输入端用于连接柔性投切控制单元，所述与非门U17B的输入端7连接电阻R1150的一端，所述电阻R1150的另一端连接+5V电源，所述与非门U17B的输出端5连接光电耦合器T002的第2引脚，所述光电耦合器T002的第I引脚连接电阻R1160的一端，所述电阻R1160的另一端连接+12V电源，所述光电耦合器T002的第3引脚连接-12V电源，所述光电耦合器T002的第4引脚分别连接电阻R1170的一端、PMOS晶体管Q002的栅极，所述电阻R1170的另一端连接PMOS晶体管Q002的源极，所述PMOS晶体管Q002的漏极分别连接二极管D002的阳极、继电器K3线圈的一端，所述二极管D002的阴极和继电器K3线圈的另一端均接地，所述继电器K3常开输出点K3-1端口 I连接交流电源B相，所述继电器K3-1的端口 3连接报警信号灯Lamp I。
[0023]其中，所述柔性投切控制单元为Intel 16位单片机EE87C196KX系列。
[0024]有益效果:
[0025]本发明所述的一种动态TSC滤波补偿装置投切单元控制系统，包括:柔性投切控制单元、柔性投切触发单元、工作电流变送单元，电压变送单元，所述柔性投切控制单元与柔性投切触发单元连接用于控制三相LC支路，所述工作电流变送单元与柔性投切控制单元连接用于采集三相LC支路的电流信号实现保护功能，所述电压变送单元与柔性投切控制单元连接用于提供三相电压同步信号；三相LC支路合闸后，所述柔性投切控制单元控制柔性投切触发单元输出触发脉冲信号以不断改变三相LC支路中的可控硅的导通角，使三相LC支路中的电容逐渐充电至预定值Umax，实现柔性预缓充电；所述柔性投切控制单元通过工作电流变送单元获取三相LC支路的电流信息，柔性预缓充电结束后，则柔性投切单元控制系统处于等待状态，等待上级主控制系统的投切指令，收到主控制系统的投切指令后，柔性投切控制单元发投切触发信号；当电网电压与三相LC支路中的电容电压压差最小时，所述柔性投切控制单元控制三相LC支路投入到电网，此时，投切冲击电流最小，完成了柔性投切功能。本发明技术方案具有柔性预缓充电、柔性投切、综合全面的电器参数电子级保护的优点。
【专利附图】
【附图说明】
[0026]图1是本发明【具体实施方式】提供的一种动态TSC滤波补偿装置投切单元控制系统的结构示意图。
[0027]图2是本发明【具体实施方式】提供的三相LC支路的电路图。
[0028]图3是本发明【具体实施方式】提供的控制回路的电路图。
[0029]图4是本发明【具体实施方式】提供的报警输出电路的电路图。
【具体实施方式】
[0030]下面结合附图并通过【具体实施方式】来进一步说明本发明的技术方案。
[0031]图1是本发明【具体实施方式】提供的一种动态TSC滤波补偿装置投切单元控制系统的结构示意图。如图1所示，本发明所述的一种动态TSC滤波补偿装置投切单元控制系统，包括:柔性投切控制单元、柔性投切触发单元、工作电流变送单元，电压变送单元，所述柔性投切控制单元与柔性投切触发单元连接用于控制三相LC支路，所述工作电流变送单元与柔性投切控制单元连接用于采集三相LC支路的电流信号实现保护功能，所述电压变送单元与柔性投切控制单元连接用于提供三相电压同步信号；
[0032]三相LC支路合闸后，所述柔性投切控制单元控制柔性投切触发单元输出触发脉冲信号以不断改变三相LC支路中的可控硅的导通角，使三相LC支路中的电容逐渐充电至预定值Umax,实现柔性预缓充电；
[0033]所述柔性投切控制单元通过工作电流变送单元获取三相LC支路的电流信息，柔性预缓充电结束后，则柔性投切单元控制系统处于等待状态，等待上级主控制系统的投切指令，收到主控制系统的投切指令后，柔性投切控制单元发投切触发信号；当电网电压与三相LC支路中的电容电压压差最小时，所述柔性投切控制单元控制三相LC支路投入到电网，此时，投切冲击电流最小，完成了柔性投切功能。
[0034]本发明所述的控制系统，当控制三相LC支路充电时，通过不断改变三相LC支路中的可控硅的导通角从而不断改变三相LC支路的充电电压，实现对三相LC支路电容的柔性充电至预定电压；当控制三相LC支路投切时，通过在电网电压与三相LC支路中的电容的电压压差最小时控制三相LC支路投入电网，投切冲击电流最小，减少对器件的损坏，实现柔性投切；具有柔性预缓充电、柔性投切、综合全面的电气参数电子级保护的优点。
[0035]所述控制系统还包括:电压及相位检测单元、散热器及柜内温度检测单元、外部输入检测单元、LC支路三相电流检测单元，所述电压及相位检测单元、散热器及柜内温度检测单元、外部输入检测单元、LC支路三相电流检测单元均与柔性投切控制单元连接；
[0036]所述电压及相位检测单元，用于检测系统的电压和相序，并将检测到的电压和相序信息发送给柔性投切控制单元；
[0037]所述散热器及柜内温度检测单元，用于检测温度信息，并将检测到的温度信息发送给柔性投切控制单元；
[0038]所述柔性投切控制单元对接收到的电压和相序信息、以及温度信息进行判断，若电压值在电压预设值范围且温度值在温度预设值范围且相序正确，则柔性投切控制单元控制三相LC支路合闸；
[0039]所述外部输入检测单元，用于三相LC支路合闸后检测三相LC支路是否合闸到位、以及散热器的风机是否合闸到位，并将检测信息发送给柔性投切控制单元进行判断，若不正常，则发出报警信号；
[0040]所述LC支路三相电流检测单元，用于三相LC支路投入到电网后检测三相LC支路的电流信息，并将检测到的电流信息发送给柔性投切控制单元，所述柔性投切控制单元将电流值与预设电流保护参数值进行比较，若电流值超出预设电流保护参数值，则发出报警信号。
[0041]本发明所述的控制系统对三相LC支路的控制过程包括三个阶段:第一阶段控制系统先检测电压、相序、温度，都正常条件下，发合闸信号，控制三相LC支路吸合；第二阶段控制系统控制三相LC支路实现柔性预缓充电；第三阶段控制系统控制控制三相LC支路实现柔性投切。在第一阶段中，控制系统开始自检，而后通过电压及相位检测单元检测系统电压、相序，并将检测到的电压和相序信息发送给柔性投切控制单元，通过散热器及柜内温度检测单元检测温度信息，并将检测到的温度信息发送给柔性投切控制单元，所述柔性投切控制单元对接收到的电压和相序信息、以及温度信息进行判断，若电压值在电压预设值范围且温度值在温度预设值范围且相序正确，则柔性投切控制单元控制三相LC支路合闸，否则发出报警信号。三相LC支路合闸后，控制系统控制所述外部输入检测单元检测三相LC支路是否合闸到位、以及散热器的风机是否合闸到位，若合闸不正常，则发出报警信号。上述任一项报警输出，柔性投切控制单元则断开三相LC支路并同时关断可控硅的触发信号，直至排除故障重新复位为止。以上都正常则进入第二阶段，柔性投切控制单元通过控制柔性投切触发单元输出触发脉冲信号以不断改变三相LC支路中的可控硅的导通角，使三相LC支路中的电容逐渐充电至预定值Umax，实现柔性预缓充电；柔性预缓充电结束后,柔性投切控制单元向上级主控制系统发送柔性预缓充电结束信号，等待上级主控制系统下发控制投切命令；若上级主控制系统发送投切命令，则进入第三阶段，柔性投切控制单元控制三相LC支路投入电网，在电网电压与三相LC支路的电容电压最小时控制三相LC支路投入电网。然后，柔性投切控制单元通过LC支路三相电流检测单元检测三相LC支路的电流信息，并将检测到的电流信息发送给柔性投切控制单元，所述柔性投切控制单元将电流值与预设电流保护参数值进行比较，若电流值超出预设电流保护参数值，则发出报警信号，防止三相LC支路出现三相电流不平衡。在本发明中，电压预设值范围为0.8Ui〈U〈l.1Ui，温度预设值范围为 85°C <T〈95。。。
[0042]如图1、2所示，所述三相LC支路包括:第一 LC支路、第二 LC支路、第三LC支路，所述第一 LC支路的输出端连接第二 LC支路的输入端，所述第二 LC支路的输出端连接第三LC支路的输入端,所述第三LC支路的输出端连接第一 LC支路的输入端,且所述第一 LC支路、第二 LC支路、第三LC支路的输出端均通过工作电流变送单元与柔性投切控制单元连接；
[0043]所述第一 LC支路，包括:接触器Jl、可控硅Ql、可控硅Q2、电感La、及电容Cab，所述接触器Jl-1触点的一端为第一 LC支路的输入端Al，所述接触器Jl-1触点的另一端分别连接可控硅Ql的阴极、可控硅Q2的阳极，所述可控硅Ql的阳极、可控硅Q2的阴极均连接电感La的一端,所述电感La的另一端连接电容Cab的一端,所述电容Cab的另一端为第一LC支路的输出端B2 ；
[0044]所述第二 LC支路，包括:接触器Jl、可控硅Q3、可控硅Q4、电感Lb、及电容Cbc，所述接触器J1-2触点的一端为第二 LC支路的输入端BI，所述接触器J1-2触点的另一端分别连接充电可控硅Q3的阴极、可控硅Q4的阳极，所述可控硅Q3的阳极、可控硅Q4的阴极均连接电感Lb的一端,所述电感Lb的另一端连接电容Cbc的一端,所述电容Cbc的另一端为第二 LC支路的输出端C2 ；
[0045]所述第三LC支路，包括:接触器Jl、可控硅Q5、可控硅Q6、电感Lc、及电容Cca，所述接触器J1-3触点的一端为第三LC支路的输入端Cl，所述接触器J1-3触点的另一端分别连接充电可控硅Q5的阴极、可控硅Q6的阳极，所述充电可控硅Q5的阳极、可控硅Q6的阴极均连接电感Lc的一端,所述电感Lc的另一端连接电容Cca的一端,所述电容Cca的另一端为第三LC支路的输出端A2 ；
[0046]所述可控硅Ql的控制极、可控硅Q2的控制极、可控硅Q3的控制极、可控硅Q4的控制极、可控硅Q5的控制极、可控硅Q6的控制极均与柔性投切触发单元连接。
[0047]需要说明的是，本发明通过柔性投切控制单元控制柔性投切触发单元输出触发脉冲从而不断改变可控硅Ql、Q3、Q5的导通角，将三相LC支路的电容Cab、Cbc、Cca逐渐充电至预定值Umax,实现柔性预缓充电。
[0048]如图3所示，还包括用于控制三相LC支路的控制回路，所述控制回路的输入端连接柔性投切控制单元，所述控制回路的控制端连接三相LC支路中的接触器Jl ；
[0049]所述控制回路，包括:与非门U17A、4脚的光电耦合器T001、电阻R1149、电阻Rl 159、电阻Rl169,PMOS晶体管QOOl、二极管DOOl、继电器Kl，所述与与非门U17A的输入端I为控制回路的输入端用于连接柔性投切控制单元，所述与非门U17A的输入端2连接电阻Rl 149的一端，所述电阻Rl 149的另一端连接+5V电源，所述与非门U17A的输出端3连接光电耦合器TOOl的第2引脚，所述光电耦合器TOOl的第I引脚连接电阻R1159的一端，所述电阻R1159的另一端连接+12V电源，所述光电耦合器TOOl的第3引脚连接-12V电源，所述光电耦合器TOOl的第4引脚分别连接电阻Rl 169的一端、PMOS晶体管QOOl的栅极，所述电阻R1169的另一端连接PMOS晶体管QOOl的源极，所述PMOS晶体管QOOl的漏极分别连接二极管DOOl的阳极、继电器Kl的线圈一端，所述二极管DOOl的阴极和继电器Kl线圈另一端均接地，所述继电器Kl常开输出点Kl-1的端口 I连接交流电源B相，继电器Kl常开输出点Kl-1的端口 3连接接触器Jl线圈的一端，接触器Jl线圈的另一端接零线N。
[0050]本发明所述控制系统通过控制所述继电器Kl吸合，所述继电器Kl输出点控制三相LC支路中的接触器Jl吸合，即控制接触器Jl的三个触点Jl-1、触点J1-2、触点J1-3闭合。
[0051]如图4所示，所述系统还包括报警输出电路，所述报警输出电路的输入端连接柔性投切控制单元；
[0052]所述报警输出电路包括:与非门U17B、4脚的光电耦合器T002、电阻R1150、电阻R1160、电阻R1170、PM0S晶体管Q002、二极管D002、继电器K3、报警信号灯Lampl，所述与非门U17B的输入端6为报警输出电路的输入端用于连接柔性投切控制单元，所述与非门U17B的输入端7连接电阻R1150的一端，所述电阻R1150的另一端连接+5V电源，所述与非门U17B的输出端5连接光电耦合器T002的第2引脚，所述光电耦合器T002的第I引脚连接电阻R1160的一端，所述电阻R1160的另一端连接+12V电源，所述光电耦合器T002的第3引脚连接-12V电源，所述光电耦合器T002的第4引脚分别连接电阻R1170的一端、PMOS晶体管Q002的栅极，所述电阻R1170的另一端连接PMOS晶体管Q002的源极，所述PMOS晶体管Q002的漏极分别连接二极管D002的阳极、继电器K3线圈的一端，所述二极管D002的阴极和继电器K3线圈的另一端均接地，所述继电器K3常开输出点K3-1端口 I连接交流电源B相，所述继电器K3-1的端口 3连接报警信号灯Lampl。
[0053]当上述柔性投切控制单元输出报警信号，将报警信号发送给报警输出电路，报警输出电路通过报警信号灯进行提示报警。
[0054]优选地，所述柔性投切控制单元为Intel 16位单片机EE87C196KX系列。
[0055]当控制系统检测到系统电压过电压或欠电压、三相电流不平衡、过电流、充电可控硅短路、充电可控硅短路、以及超温，均进行故障输出发出报警信号。以上保护的任意一项报警输出，柔性投切控制单元则断开主回路并同时关断可控硅的触发信号，直至排除故障重新复位为止。报警输出故障可通过液晶显示的人机界面进行查询，简洁、方便、高效。也能通过人机界面修改保护参数的设定值，有利于设备保护参数的调试。此控制系统配合上级主控制系统能满足各种不同情况的负载工况，而且负载变化越快，越能体现它的性能优势。
[0056]以上所述，仅为本发明较佳的【具体实施方式】，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本【技术领域】的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
【权利要求】
1.一种动态TSC滤波补偿装置投切单元控制系统，其特征在于，包括:柔性投切控制单元、柔性投切触发单元、工作电流变送单元，电压变送单元，所述柔性投切控制单元与柔性投切触发单元连接用于控制三相LC支路，所述工作电流变送单元与柔性投切控制单元连接用于采集三相LC支路的电流信号实现保护功能，所述电压变送单元与柔性投切控制单元连接用于提供三相电压同步信号； 三相LC支路合闸后，所述柔性投切控制单元控制柔性投切触发单元输出触发脉冲信号以不断改变三相LC支路中的可控硅的导通角，使三相LC支路中的电容逐渐充电至预定值Umax,实现柔性预缓充电； 所述柔性投切控制单元通过工作电流变送单元获取三相LC支路的电流信息，柔性预缓充电结束后，则柔性投切单元控制系统处于等待状态，等待上级主控制系统的投切指令，收到主控制系统的投切指令后，柔性投切控制单元发投切触发信号；当电网电压与三相LC支路中的电容电压压差最小时，所述柔性投切控制单元控制三相LC支路投入到电网，此时，投切冲击电流最小，完成了柔性投切功能。
2.根据权利要求1所述的一种动态TSC滤波补偿装置投切单元控制系统，其特征在于，还包括:电压及相位检测单元、散热器及柜内温度检测单元、外部输入检测单元、LC支路三相电流检测单元，所述电压及相位检测单元、散热器及柜内温度检测单元、外部输入检测单元、LC支路三相电流检测单元均与柔性投切控制单元连接； 所述电压及相位检测单元，用于检测系统的电压和相序，并将检测到的电压和相序信息发送给柔性投切控制单元； 所述散热器及柜内温度检测单元，用于检测温度信息，并将检测到的温度信息发送给柔性投切控制单元； 所述柔性投切控制单元对接收到的电压和相序信息、以及温度信息进行判断，若电压值在电压预设值范围且温度值在温度预设值范围且相序正确，则柔性投切控制单元控制三相LC支路合闸； 所述外部输入检测单元，用于三相LC支路合闸后检测三相LC支路是否合闸到位、以及散热器的风机是否合闸到位，并将检测信息发送给柔性投切控制单元进行判断，若不正常，则发出报警信号； 所述LC支路三相电流检测单元，用于三相LC支路投入到电网后检测三相LC支路的电流信息，并将检测到的电流信息发送给柔性投切控制单元，所述柔性投切控制单元将电流值与预设电流保护参数值进行比较，若电流值超出预设电流保护参数值，则发出报警信号。
3.根据权利要求1所述的一种动态TSC滤波补偿装置投切单元控制系统，其特征在于，所述三相LC支路包括:第一 LC支路、第二 LC支路、第三LC支路，所述第一 LC支路的输出端连接第二 LC支路的输入端，所述第二 LC支路的输出端连接第三LC支路的输入端，所述第三LC支路的输出端连接第一 LC支路的输入端，且所述第一 LC支路、第二 LC支路、第三LC支路的输出端均通过工作电流变送单元与柔性投切控制单元连接； 所述第一 LC支路，包括:接触器Jl、可控硅Ql、可控硅Q2、电感La、及电容Cab，所述接触器Jl-1触点的一端为第一 LC支路的输入端Al，所述接触器Jl-1触点的另一端分别连接可控硅Ql的阴极、可控硅Q2的阳极，所述可控硅Ql的阳极、可控硅Q2的阴极均连接电感La的一端,所述电感La的另一端连接电容Cab的一端,所述电容Cab的另一端为第一 LC支路的输出端B2 ； 所述第二 LC支路，包括:接触器Jl、可控硅Q3、可控硅Q4、电感Lb、及电容Cbc，所述接触器J1-2触点的一端为第二 LC支路的输入端BI，所述接触器J1-2触点的另一端分别连接充电可控硅Q3的阴极、可控硅Q4的阳极，所述可控硅Q3的阳极、可控硅Q4的阴极均连接电感Lb的一端,所述电感Lb的另一端连接电容Cbc的一端,所述电容Cbc的另一端为第二LC支路的输出端C2 ； 所述第三LC支路，包括:接触器Jl、可控硅Q5、可控硅Q6、电感Lc、及电容Cca，所述接触器J1-3触点的一端为第三LC支路的输入端Cl，所述接触器J1-3触点的另一端分别连接充电可控硅Q5的阴极、可控硅Q6的阳极，所述充电可控硅Q5的阳极、可控硅Q6的阴极均连接电感Lc的一端,所述电感Lc的另一端连接电容Cca的一端,所述电容Cca的另一端为第三LC支路的输出端A2 ； 所述可控硅Ql的控制极、可控硅Q2的控制极、可控硅Q3的控制极、可控硅Q4的控制极、可控硅Q5的控制极、可控硅Q6的控制极均与柔性投切触发单元连接。
4.根据权利要求3所述的一种动态TSC滤波补偿装置柔性投切单元控制系统，其特征在于，还包括用于控制三相LC支路的控制回路，所述控制回路的输入端连接柔性投切控制单元，所述控制回路的控制端连接三相LC支路中的接触器Jl ； 所述控制回路，包括:与非门U17A、4脚的光电耦合器T001、电阻R1149、电阻R1159、电阻Rl 169、PMOS晶体管QOOl、二极管DOOl、继电器Kl，所述与与非门U17A的输入端I为控制回路的输入端用于连接柔性投切控制单元，所述与非门U17A的输入端2连接电阻R1149的一端，所述电阻R1149的另一端连接+5V电源，所述与非门U17A的输出端3连接光电耦合器TOOl的第2引脚，所述光电耦合器TOOl的第I引脚连接电阻R1159的一端，所述电阻R1159的另一端连接+12V电源，所述光电耦合器TOOl的第3引脚连接-12V电源，所述光电耦合器TOOl的第4引脚分别连接电阻R1169的一端、PMOS晶体管QOOl的栅极，所述电阻Rl 169的另一端连接PMOS晶体管QOOl的源极，所述PMOS晶体管QOOl的漏极分别连接二极管DOOl的阳极、继电器Kl的线圈一端，所述二极管DOOl的阴极和继电器Kl线圈另一端均接地，所述继电器Kl常开输出点Kl-1的端口 I连接交流电源B相，继电器Kl常开输出点Kl-1的端口 3连接接触器Jl线圈的一端，接触器Jl线圈的另一端接零线N。
5.根据权利要求3所述的一种动态TSC滤波补偿装置投切单元控制系统，其特征在于，还包括报警输出电路，所述报警输出电路的输入端连接柔性投切控制单元； 所述报警输出电路包括:与非门U17B、4脚的光电耦合器T002、电阻R1150、电阻Rl 160、电阻R1170、PM0S晶体管Q002、二极管D002、继电器K3、报警信号灯Lampl，所述与非门U17B的输入端6为报警输出电路的输入端用于连接柔性投切控制单元，所述与非门U17B的输入端7连接电阻R1150的一端，所述电阻R1150的另一端连接+5V电源，所述与非门U17B的输出端5连接光电耦合器T002的第2引脚，所述光电耦合器T002的第I引脚连接电阻R1160的一端，所述电阻R1160的另一端连接+12V电源，所述光电耦合器T002的第3引脚连接-12V电源，所述光电耦合器T002的第4引脚分别连接电阻R1170的一端、PMOS晶体管Q002的栅极，所述电阻R1170的另一端连接PMOS晶体管Q002的源极，所述PMOS晶体管Q002的漏极分别连接二极管D002的阳极、继电器K3线圈的一端，所述二极管D002的阴极和继电器K3线圈的另一端均接地，所述继电器K3常开输出点K3-1端口 I连接交流电源B相，所述继电器K3-1的端口 3连接报警信号灯Lamp I。
6.根据权利要求1所述的一种动态TSC滤波补偿装置投切单元控制系统，其特征在于，所述柔性投切控制单元为Intel 16位单片机EE87C196KX系列。
【文档编号】H02J3/18GK104242321SQ201410476786
【公开日】2014年12月24日 申请日期:2014年9月17日 优先权日:2014年9月17日
【发明者】甘胜龙 申请人:佛山市奥里斯特电气有限公司