SVG控制原理介绍

1、SVGSVG控制原理介绍控制原理介绍 2 2 3 4 1 5 3 2 3 4 1 5 SVGSVG的基本工作原理的基本工作原理 4 等效电路及工作原理 SVG利用可关断大功率电力电子器件 （如IGBT）组成桥式电路，经过电 抗器并联在电网上，通过调节桥式电 路交流侧输出电压的幅值和相位或者 直接控制其交流侧电流就可以使该电 路吸收或者发出满足要求的无功电流， 实现动态无功补偿的目的。 系统 适当地调节交流侧输出电压幅值与系统电压幅值的关系来确定输 出功率的性质与容量，当其幅值大于系统侧电压幅值时输出容性 无功，小于时输出感性无功。 SVGSVG的运行模式的运行模式 H H桥级联型桥级联型SVG

2、SVG工作原理工作原理 级数越多，输出电压越逼近于正弦波 7 2 3 4 1 5 恒无功模式恒无功模式 n闭环恒SVG无功(屏蔽高级应用模式） n闭环恒补偿点无功 n闭环恒功率因数 恒电压模式恒电压模式 n利用SVG装置对系统电压的调节能力，不断地 对系统电压进行调整，从而将系统电压稳定在 设定的参考值附近 恒电压模式恒电压模式 n典型的SVG稳态U-I特性曲线，通常具有一个小 的斜率 n引入斜率控制SVG具有如下优点 l调节同样目标，大大地减小所需SVG的额定无功容量 l防止SVG过于频繁地达到其输出无功的最大限值 l在多个SVG并联运行的情况下，有利于各自输出无功功率的合 理分配 恒电压模

3、式恒电压模式 l 引入斜率特性的电压调节器引入斜率特性的电压调节器 n为实现SVG电压调差率的特性，在电压调节器中增 加了SVG电流反馈的环节 谐波抑制功能谐波抑制功能 Main : Graphs 3.8200 3.8250 3.8300 3.8350 3.8400 3.8450 3.8500 3.8550 . . . -1.50 -1.00 -0.50 0.00 0.50 1.00 1.50 y IaVapuIbIcVaVb Main : Graphs 1.120 1.130 1.140 1.150 1.160 1.170 1.180 1.190 . . . -2.00 -1.50 -1.0

4、0 -0.50 0.00 0.50 1.00 1.50 y IaIcVapuIbUdcbUdccUdcaVathd n检测系统电流特定次谐波，输出与之相反的电 压与该电流进行抵消 13 2 3 4 1 5 控制柜介绍控制柜介绍 14 控制系统主要包含核心主控装置：控制系统主要包含核心主控装置： PCS-9583PCS-9583以及阀组触发控制单元以及阀组触发控制单元 PCS-9589PCS-9589构成。构成。 控制柜主要完成如下功能：信号采控制柜主要完成如下功能：信号采 集，阀组脉冲的发生，应用于不同集，阀组脉冲的发生，应用于不同 场合控制策略的实现，场合控制策略的实现，SVGSVG系统的系

5、统的 自检、监视和保护等自检、监视和保护等 带变压器配置保护屏柜：带变压器配置保护屏柜：RCS9679RCS9679 变压器保护变压器保护 功率单元内部原理图功率单元内部原理图 15 PCS9583PCS9583主控单元板卡配置：主控单元板卡配置： 主要完成采样数据的接收和计算处理，同步主要完成采样数据的接收和计算处理，同步 锁相及调制波的计算与发出，基本控制或相锁相及调制波的计算与发出，基本控制或相 关逻辑计算，数字量开入开出处理，装置管关逻辑计算，数字量开入开出处理，装置管 理、对上位机通讯等功能。理、对上位机通讯等功能。 SVCSVC控制系统概述控制系统概述 PCS9589(VBC)PC

6、S9589(VBC)阀控单元板卡配置：阀控单元板卡配置： 主要完成将主控单元发来的调制波生成每个主要完成将主控单元发来的调制波生成每个 模块的脉冲信号发给阀组，并对阀组进行监模块的脉冲信号发给阀组，并对阀组进行监 视的功能。视的功能。 H H桥级联型桥级联型SVGSVG控制策略控制策略 17 PCPPCP、VBCVBC、SMCSMC协调配合协调配合 程序流程程序流程 模拟量采样 1115 中断，166.7us 通过负载电流 和母线电压等 作瞬时无功计算 中断开始 基于对称分量 的同步锁相 SMC接收驱动触发IGBT 中断结束 功率外环功率外环形成三相调制波 链节平衡算法 形成每个 模块调制波

7、FPGA交接 形成驱动 保护配置保护配置 序号序号软压板软压板整定范围整定范围默认值默认值 过流I段投入0/11 过流II段投入0/11 过负荷保护告警投入0/11 过负荷跳闸投入0/11 零序过流投入0/11 负序过流投入0/11 进线失流保护投入0/11 过电压保护投入0/11 欠电压保护投入0/11 欠电压闭锁投入0/11 失压保护投入0/11 零序电压保护投入0/11 负序电压闭锁保护投入0/11 过频保护投入0/11 欠频保护投入0/11 风扇过温保护投入0/11 风扇失电保护投入0/11 预充电故障保护投入0/11 手动误合闸保护投入0/11 相间直流电压不平衡保护投入0/11 2

8、1 2 3 4 1 5 主接线图主接线图 系统额定电压 SVG额定容量 中压侧额定电压 高压侧额定电压 SVG每相链节数 目 SVG交流电感 定值与软压板定值与软压板 电压调差率系数 脉冲提前点数 谐振系数 2次谐振调节器延时点数 3次谐振调节器延时点数 链节间电容平衡系数 相间电容平衡系数 解锁测试脉冲解锁时间 启动脉冲循环时间 无功死区 电压死区 FC手动控制使能 手动强制合FC支路开关 手动强制分FC支路开关 后台控制使能(测试) 强制闭锁VBC压板(测试) 强制解锁VBC压板(测试) 屏蔽链节间电压控制策略(测试) 屏蔽相间电压控制策略(测试) 投负序电流内环控制(测试) 投负序电流前

9、馈控制(测试) 解锁固定时间压板投入(测试) SMC故障信息显示压板投入(测试) 软压板方式遥控启机 软压板方式遥控停机 恒无功功率/恒电压控制模式 恒无功功率/恒功率因数控制模式 屏蔽高级应用恒SVG输出无功方式 直流侧电容电压 指令值 直流侧电压 调节速率 24 2 3 4 1 5 一次上电前调试一次上电前调试 25 风机电源相位的检查试验风机电源相位的检查试验 -600 -400 -200 0 200 400 600 550600650700750 校 P T电 压 相 位 89_?-风 机 A B 线 电 压 瞬 时 值 E lectrotek Concepts?TO P , The

10、O utput P rocessor? M a g n it u d e ( M a g ) Tim e (m s) 校 P T电 压 相 位 89_?-风 机 A B 线 电 压 瞬 时 值 DE RIV E D启 动 柜 A B 电 压 *800-10K V 启 动 柜 A 相 电 压 瞬 时 值 启动柜启动柜PT的一二次相位校验的一二次相位校验 将风机电源加到启动柜PT的一次侧，通过 二次侧电压录波与风机电源电压之间的相位 对比，来判断出PT的一二次相序是否连接 正确。由于风机电源电压在录波中为线电压， 而启动柜中的PT电压采样为相电压，所以 录波对比过程要将PT的电压折算到线电压 并且

11、放大才能与风机电源电压进行比较 一次上电前调试一次上电前调试 26 -4 0 -2 0 0 2 0 4 0 5 2 05 4 05 6 05 8 06 0 06 2 06 4 06 6 0 校 进 线 C T 的 方 向 1_?-35kV 母 线 A 相 电 压 瞬 时 值 E lectro te k C o n ce p ts?TO P , The O u tp u t P ro ce sso r? M a g n it u d e ( M a g ) Tim e (m s) 校 进 线 C T的 方 向 1 _ ?-3 5 kV 母 线 A 相 电 压 瞬 时 值 校 进 线 C T的 方

12、 向 1 2 _? -3 5 kV 母 线 进 线 A 相 电 流 瞬 时 值 进线进线CT方向校验实验方向校验实验 在投运前并且进线有负荷时候，需要校验 CT的方向是否为规定的方向。比较进线电 流方向与电压方向之间的相位，可以确定进 线CT的方向有没有接正确。 校验系统一次电压的相位校验系统一次电压的相位 可以看出进线电流与电压方向角度较小，所 传输功率几乎为有功。若以流入负荷为正方 向，此时电网向负荷传输功率。但是实际上 该变电站为发电厂，当前有功是从负荷流入 电网。所以这里CT的方向有误，可以在程 序中将电流采样乘以负号加以修正。 预充电实验预充电实验 27 -15 -10 -5 0 5

13、 10 15 1050110011501200125013001350 合 开 关 15_?-S V G 系 统 A 相 测 量 电 流 瞬 时 值 E lectrotek Concepts?TO P , The O utput P rocessor? M a g n it u d e ( M a g ) Tim e (m s) 合 开 关 15_?-S V G 系 统 A 相 测 量 电 流 瞬 时 值合 开 关 7_?-10kV 启 动 柜 A 相 电 压 瞬 时 值 校验校验CT方向并同时检验站内电压相序方向并同时检验站内电压相序 以流入SVG本体为正，电流经过预充电 电阻消耗有功。CT

14、方向为正确 合上开关一瞬间，由于对电容进行充电 预充电实验预充电实验 28 带变压器升压的SVG:将实际的35kV/10kV变压器等效 为一个理想的35kV/10kV变压器和一个电抗器的组合。 1/ 1/ 1/ aconvsasb bconvsbsc cconvscsa uUuu uUuu uUuu -1 0 -5 0 5 1 0 5 7 05 8 05 9 06 0 06 1 06 2 06 3 0 校 10kV 控 制 电 压 4_?-10kV 控 制 用 A 相 电 压 瞬 时 值 E le ctro te k C o n ce p ts?TO P , Th e O u tp u t P ro ce sso r? M a g n it u d e ( M a g ) Tim e (m s) 校 1