一种可扩展的链式 statcom 控制保护系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型属于电力电子装备控制领域，具体涉及一种可扩展的链式STATCOM控制保护系统。
【背景技术】
[0002]链式STATCOM是一种基于模块化多电平电压源型换流器技术的柔性交流输电装置。为了适应高电压和大容量的应用需求，链式STATCOM采用了多重化的电路结构——每相电路由结构和功能相同的功率模块串联组成。链式STATCOM采用的多重化电路结构具有极高的应用灵活性，它不仅可以提高STATCOM装置的容量，需要种类较少的电气元件，而且通过改变串联元件的数量就可以满足不同电压等级电力系统应用的需要，因此链式STATCOM是目前学术研宄和实际应用的热点方向。但是由于链式STATCOM用于不同电压等级电力系统时所串联的链功率模块数量不同，因此在不同电压等级的链式STATCOM控制保护系统所要控制的功率模块数量不同。目前的链式STATCOM控制保护系统所能控制的功率模块数量都较为固定，因此不同电压等级的链式STATCOM控制保护系统不能兼容。
【发明内容】
[0003]本实用新型的目的在于克服上述不足，提供一种可扩展的链式STATCOM控制保护系统，该控制保护系统的规模可根据链式STATCOM中功率模块的数量进行扩展，能够满足不同电压等级的链式STATCOM对其控制保护系统规模的要求。
[0004]为了达到上述目的，本实用新型包括控制保护单元和若干阀控单元，阀控单元监测若干功率模块的工作状态，控制保护单元通过高速串行总线输出给每个阀控单元的控制命令，阀控单元通过以太网给控制保护单元传送各功率模块的状态信息。
[0005]所述控制保护单元通过执行控制保护策略计算链式STATCOM中的控制命令，向阀控单元输出此控制命令。
[0006]所述阀控单元根据控制保护单元输出的控制命令产生用于控制功率模块的PWM脉冲和监测功率模块的工作状态。
[0007]所述以太网采用基于UDP的M0DUBUS协议。
[0008]所述控制保护单元通过高速串行总线和以太网连接A相阀控单元、B相阀控单元和C相阀控单元。
[0009]所述控制保护单元通过高速串行总线和以太网连接A相1#阀控单元至A相爾阀控单元、B相1#阀控单元至B相N#阀控单元以及C相1#阀控单元至C相N#阀控单元。
[0010]与现有技术相比，本实用新型的控制规模可根据实际控制对象中功率模块的数量进行调整，在不改变控制保护系统中其他设备的情况下通过增加或减少控制保护系统中阀控单元的数量即可改变控制保护系统的控制规模使原系统满足不同控制对象功率模块数量不同的需要；本实用新型可大大增强控制保护系统的灵活性，降低链式STATCOM控制保护系统研发成本和研发周期。
[0011]进一步的，本实用新型通过并联的多个阀控单元，能够兼容不同电压等级的功率模块，适应性强。
[0012]进一步的，本实用新型通过控制保护单元控制不同相的阀控单元，控制精度高，灵活性强。
【附图说明】
[0013]图1是三相共用一台阀控单元的链式STATCOM控制保护系统结构图；
[0014]图2是三相阀控单元独立且每相配置一个阀控单元的链式STATCOM控制保护系统结构图；
[0015]图3是三相阀控单元独立且每相配置多个阀控单元的链式STATCOM控制保护系统结构图。
【具体实施方式】
[0016]下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步说明。
[0017]参见图1、图2和图3，本实用新型包括控制保护单元和若干阀控单元，控制保护单元通过执行保护策略计算链式STATCOM中的控制命令，通过高速串行总线向阀控单元输出此控制命令，阀控单元根据控制保护单元输出的控制命令产生用于控制功率模块的PWM脉冲和监测功率模块的工作状态，每个阀控单元最多监测48个功率模块，阀控单元通过基于UDP的M0DUBUS协议的以太网给控制保护单元传送各功率模块的状态信息。
[0018]实施例1:
[0019]参见图1，三相共用一台阀控单元的链式STATCOM控制保护系统，此情况下链式STATCOM中功率模块总数少于48，并且每相的功率模块数量少于16 ;此时链式STATCOM控制保护系统由控制保护单元和一台阀控单元组成；控制保护单元根据执行控制保护策略计算链式STATCOM各相的控制命令，并将三相控制命令传送至阀控单元；阀控单元根据控制保护单元输出的三相控制命令产生用于控制链式STATCOM三相中各个功率模块的PWM脉冲；阀控单元监测功率模块的工作状态并获取的功率模块工作状态信息传送给控制保护单元；控制保护单元和阀控单元之间采用高速串行数据总线和以太网进行连接；高速串行数据总线用于将控制保护单元产生的三相控制命令传送至阀控单元；以太网采用基于UDP的MODBUS协议，以太网用于将阀控单元获取的功率模块工作状态信息传送至控制保护单元。
[0020]实施例2:
[0021]参见图2，三相阀控单元独立且每相配置一个阀控单元的链式STATCOM控制保护系统，此情况下链式STATCOM中各相的功率模块数量大于16且小于48 ;此时链式STATCOM控制保护系统由控制保护单元通过高速串行总线和以太网连接A相阀控单元、B相阀控单元和C相阀控单元；控制保护单元根据执行控制保护策略计算链式STATCOM各相的控制命令，并将三相控制命令传送至各阀控单元；阀控单元同时接收三相控制命令并从中选择对应相的控制命令；阀控单元根据所选择得对应相的控制命令产生用于控制链式STATCOM对应相中各个功率模块的PWM脉冲；阀控单元监测对应相中功率模块的工作状态并获取的功率模块工作状态信息传送给控制保护单元；控制保护单元和阀控单元之间采用高速串行数据总线和以太网进行连接；高速串行数据总线用于将控制保护单元产生的三相控制命令传送至阀控单元；以太网采用基于UDP的MODBUS协议，以太网用于将阀控单元获取的功率模块工作状态信息传送至控制保护单元。
[0022]参见图3，三相阀控单元独立且每相配置多个阀控单元的链式STATCOM控制保护系统，此情况下链式STATCOM中各相的功率模块数量大于48 ;此时链式STATCOM控制保护系统由控制保护单元通过高速串行总线和以太网连接A相1#阀控单元至A相N#阀控单元、B相1#阀控单元至B相N#阀控单元以及C相1#阀控单元至C相N#阀控单元；控制保护单元根据执行控制保护策略计算链式STATCOM各相的控制命令，并将三相控制命令传送至各阀控单元；阀控单元同时接收三相控制命令并从中选择对应相的控制命令；阀控单元根据所选择得对应相的控制命令产生用于控制链式STATCOM对应相中各个功率模块的PWM脉冲；阀控单元监测对应相中功率模块的工作状态并获取的功率模块工作状态信息传送给控制保护单元；控制保护单元和阀控单元之间采用高速串行数据总线和以太网进行连接；高速串行数据总线用于将控制保护单元产生的三相控制命令传送至阀控单元；以太网采用基于UDP的MODBUS协议，以太网用于将阀控单元获取的功率模块工作状态信息传送至控制保护单元。
【主权项】
1.一种可扩展的链式STATCOM控制保护系统，其特征在于:包括控制保护单元和若干阀控单元，阀控单元监测若干功率模块的工作状态，阀控单元的数量能够根据功率模块的数量扩展，控制保护单元通过高速串行总线输出给每个阀控单元控制命令，阀控单元通过以太网给控制保护单元传送各功率模块的状态信息。
2.根据权利要求1所述的一种可扩展的链式STATCOM控制保护系统，其特征在于:所述控制保护单元通过执行控制保护策略计算链式STATCOM中的控制命令，向阀控单元输出此控制命令。
3.根据权利要求1所述的一种可扩展的链式STATCOM控制保护系统，其特征在于:所述阀控单元根据控制保护单元输出的控制命令产生用于控制功率模块的PWM脉冲和监测功率模块的工作状态。
4.根据权利要求1所述的一种可扩展的链式STATCOM控制保护系统，其特征在于:所述以太网采用基于m)P的M0DUBUS协议。
5.根据权利要求1所述的一种可扩展的链式STATCOM控制保护系统，其特征在于:所述控制保护单元通过高速串行总线和以太网连接A相阀控单元、B相阀控单元和C相阀控单元。
6.根据权利要求1所述的一种可扩展的链式STATCOM控制保护系统，其特征在于:所述控制保护单元通过高速串行总线和以太网连接A相1#阀控单元至A相N#阀控单元、B相1#阀控单元至B相N#阀控单元以及C相1#阀控单元至C相N#阀控单元。
【专利摘要】本实用新型公开了一种可扩展的链式STATCOM控制保护系统，包括控制保护单元和若干阀控单元，阀控单元监测功率模块的工作状态，阀控单元的数量能够根据功率模块的数量扩展，控制保护单元通过高速串行总线输出给每个阀控单元的控制命令，阀控单元通过以太网给控制保护单元传送各功率模块的状态信息。本实用新型的控制规模可根据实际控制对象中功率模块的数量进行调整，在不改变控制保护系统中其他设备的情况下通过增加或减少控制保护系统中阀控单元的数量即可改变控制保护系统的控制规模使原系统满足不同控制对象功率模块数量不同的需要。
【IPC分类】H04L12-28, H02J3-18
【公开号】CN204290333
【申请号】CN201420826533
【发明人】白云飞, 张杭
【申请人】中国西电电气股份有限公司
【公开日】2015年4月22日
【申请日】2014年12月22日