整理SVG技术使用说明书

SVG动态无功补偿装置技术使用说明书V1.00TK.466.8143山东泰开电力电子有限公司2012年06月目 录一、概述……… 2二、使用环境………………… 2三、型号含义………………… 3四、工作原理及组………… 3五、控制系统使用说……… 5六、安装及使用……………… 18七、运输及存储……………… 20一、概述山东泰开电力电子有限公司生产的静止无功发生器（StaticVarGenerator，静止无功发SVG）广泛应用于高压交直流输变电系统和冶金、电气化铁路等工业、压波动、减少谐波电流对电网造成的污染、提高系统的功率因数。无功功率的存在，使得电力输配电系统和重工业应用领域面临着各种各样的问题和挑战。电力输配电面临电压波动、低功率因数以及电压失稳等问题；重工业应用，特别是快速、冲击性负荷，可能导致供电网络的电压不平衡、电压波动和闪变等电能质量问题，动态无功功率的SVGVarCompensator）SVC+TCRSVCSVG能够提供从感性到容性的连续、平滑、动态、快速的无功功率补偿；SVCTCR在补偿无功功率同时产生大量谐波；SVC1/31/2，集成度高，移动方便；电流源特性，输出无功电流不受母线电压影响，SVC线电压线性降低；对系统参数不敏感，安全性与稳定性好，而SVC振或谐波电压放大，影响系统安全；SVC能够短时补偿有功功率；SVGSVG电网中，相当于一个可变的无功电流源，其无功电流可以灵活控制，自动补偿系统所需的无功功率，国际上又称作静止补偿器。二、使用环境额定电压：6kV、10kV，35kV；频率：50Hz；冷却方式：强迫风冷；海拔高度：不超过1000m，如果海拔高度超过1000m，订货时需加以说明；5. 环境温度：-40℃~40℃；地震烈度：<8安装场所应无腐蚀性或可燃性气体以及导电性或爆炸性尘埃；三、型号含义TKSVG— —额定容量 kvar额定电压kV产品名称企业代号四、工作原理及组成SVG（VoltageSourcedConverterVSC），经过电抗器或者变压器并联在电网上，通过调节逆变器交流侧输出电压✁幅值和相位，或者直接控制其交流侧电流✁幅值和相位，迅速吸收或者发出所需要✁无功功率，实现快速动态调节无功✁目✁。当采用直接电流控制时，直接对交流侧电流进行控制，不仅可以跟踪补偿冲击型负载✁冲击电流，而且可以对谐波电流也进行跟踪补偿。1SVG1SVGSVGSVG图1SVG工作原理图表1SVG的三种运行模式运行模式运行模式波形和向量图说明UIU没有电流U=UI S空载运行sUsUILSVG不吸发无功I=0(a)UI=UsUIUIU>UsLUsjxII SL容性运行ILU超前的电流(b)UI>UsILSVG发出容性无功I为容性电流U滞后的电流sIU<ULUI Ss感性运行UI为感性电流IIUIjxILL(c)UI<UsLSVG发出感性无功R35KV/10KVR35KV/10KVPTL启动柜PTCTCUPUPCM换流链MUL89101112L89101112LCMS89101112控制柜ABC1112223334445556667K7K7图2SVG设备一次接线图串联电抗器的主要作用是将SVG与电网连接起来，实现能量的缓冲及无功电流相位的改变。SVG控制系统主要包括：SVG调节装置1台、SVG同步装置1台、SVG触发装置3SVG324VSVG调节装置能够准确测量电力系统的电压、电流等参数，迅速计算出电力系统的无功，进而计算出逆变输出电压移相角。SVG同步装置采集系统母线电压信号，然后对此信号进行多阶滤波处理，滤除电压中的高次谐波和直流分量成分，然后对所剩基波进行方波变换，从而得到与母线电压基波相位一致的方波信号（同步信号）。监控装置负责监视SVG各链节的工作状态。触发装置负责接收调节装置传来的SVG控制命令并将触发信号编码后下发给各链节。站控将SVG所有运行信息进行打包封装和存储，为操作人员提供一个直观的界面。SVG的启动柜主要由限流电阻和旁路接触器组成。SVG上级断路器合闸前，旁路接触器分闸，串联电抗、限流电阻和功率柜串联在一起。SVG正常运行时，旁路接触器合闸，限流电阻被接触器旁路。SVG功率柜由链节串联组成。链节采用优质进口IGBT模块组成单相H桥逆变电路，直流支撑电容采用优质薄膜直流电容器，电容器具有纹波电流大、耐压能力强，寿命长等特点。五、控制系统使用说明概述山东泰开电力电子有限公司生产的静止无功发生器控制系统，适用于电压等级为 6kV～35kV的SVG装置的自动调节与监控。本系统采用组屏安装方式，可以完成SVG的全面监控。该系统运用快速调节算法，实现对无功的快速补偿，可有效抑制电压波动、闪变，并可减少电力系统中的谐波、负序，提高功率因数。从而起到改善电能质量，提高生产效率的作用。主要技术参数工作环境条件a.相对湿度：10%～90%b.大气压力：86～106kPa电源交流电源a.额定电压：220V，允许偏差-15%～+10%b.频率：50Hz，允许偏差±0.5Hzc.波形：正弦，波形畸变不大于5%直流电源a.额定电压：220Vb.允许偏差：-20%～+10%c.纹波系数：不大于5%二次回路额定参数额定参数a.交流电流：5A或1Ab.交流电压：100Vc.频率：50Hz功率消耗a.交流电流回路：当IN=5A时，每相不大于1VA当IN=1A时，每相不大于0.5VAb.交流电压回路：当额定电压时，每相不大于1VA结构说明SVGSVG调节装置1台、SVG同步装置1SVG3SVG3台，另外还包括24V直流电源、转换开关和空气开关等。所有部件安装于一面屏内，各装置间的关键信号采用光纤连接，从而保证了其可靠的抗干扰能力。屏体平面布置如图3-1所示。图3-1平面布置图SVG调节装置功能简述SVG调节装置能够准确测量电力系统的电压、电流等参数，迅速计算出电力系统的无功，进而计算出逆变输出电压移相角，并在特定时刻向SVG触发装置发控制信息。SVG调节装置使用32位DSP作为主运算CPU，采用14位高速同步采样模数转换器，保证了运算的迅速和结果的精确。SVG调节装置机箱为6U高19/3英寸宽标准机箱，其前面板如图3-2所示。图3-2SVG调节装置前面板SVG调节装置面板上半部分为显示部分，包括液晶和发光二极管；下半部分为功能按键,通过操作功能按键可以从液晶上查询SVG系统的一些实时数据，例如母线电压、总进线电流、SVG支路电流、系统功率因数等。SVG调节装置共有4个子功能模块，分别是电源插件、主插件、互感器插件和显示板，其间通过底板联系。其中，前三个模块采用插件形式插于底板后方。显示板在底板正前方，通过电缆排线与底板相连接。SVG调节装置采用RS485通讯接口与站控进行通讯，通过此接口能够把SVG系统部分相关参数上传到站控，便于站控显示，并且能够响应站控对时等命令。SVG3-3201～212电源插件

继电器插件

主插件

互感器插件401YX1301YK1201COM1A101UA402YX2302YKN202COM1B102403YX3303YK2203COM2A103UB404YX4304YKN204COM2B104405YX5305205COM3A105UC406YX6306206COM3B106407YX7307207DATE-VA107IA-1#408YX8308208DATE-VB108IN-1#409YXN309209DATE-VC109IB-1#410310210PU1110IN-1#411311211PU2111IC-1#412312212PU3112IN-1#413313213485A113IA-2#414314214485B114IN-2#415315215115IB-2#416316216116IN-2#417117IC-2#418118IN-2#419+220119Ia420120In421-220121Ib422122In423123Ic424PG124In图3-3SVG调节装置端子图模拟量输入通过端子101～124123路电压信号和9119～1246路电压和6路电流的模拟量输入配置，可根据工程实际需要进行灵活更改。SVG203、204205206）向触发装置发送控制命令。端子207～212207～209用于接收由监控装置发送的链节电压。端口210～212用于接收由同步装置发送的同步信号。端子213、214为RS485通讯接口，负责与站控进行通讯。端子215、216为CANBUS通讯接口，此通讯接口为预留功能。端子401～408为8路开入量输入端子，端子409为开入量公共地输入端子。端子415～416为装置失电告警无源常闭节点，Umax＝250V，Imax＝3A。端子419、421为装置电源端子，端子424为屏蔽地接入端子。操作说明装置上电后液晶首先显示“装置信息”菜单，装置信息菜单显示产品编号、装置名称和版本信息组成，见图3-4。TK-SVG-VC调节装置9“内存”、“遥控”、“系数”、“版本”和“时间”子菜单，如图3-5所示。在主菜单上把光标停到相应位置后，按“确认”键，可进入相应子菜单。TK-SVG-VC调节装置遥测定值遥测定值状态记录内存遥控系数版本时间图3-5主菜单3-6。“遥SVG值。遥测信息可通过“↑”“↓”键来实现翻页。3-7**”3-8～图3-11。光标移动到图示数字“0.000”位置后，按“＋”、“-”键，可以对定值进行修改；光标移动到“○ON表示功能投入，OFF表示功能退出。修改完成后，选择“YES”对定值进行保存，选择“NO”则放弃保存定值。 YES NO02/08YES NO01/08图3-6 遥测菜单 图3-7YES NO02/08YES NO01/08自动控制：开电压控制：开Фmin=*.***U_H=***.*VФmax=*.***U_L=***.*VMr=*.***U_REF=***.*V图3-8定值修改菜1/8 图3-9定制修改菜单2/8图3-8中，当自动控制设置为“开”时，将根据设置进行电压控制、进线无功控制或SVG控0.000～8.000Mr为自动控制时调制比。实际的输入值要根据调试数据设定。图3-9中，当电压控制设置为“开”且自动控制设置为“开”，将根据系统电压进行控制，U_H为电压上限，U_L为电压下限，U_REF为目标电压值，以上值均为二次值。YES NO03/08YES NO03/08Q=****.*YES NO04/08SVGQ=****.*图3-10定值修改菜3/8 图3-11定值修改菜4/8图3-10中，进线无功设置为“开”，则按照考核点无功进行控制，Q为考核点目标无功值，无功方向可选择容性或感性。图3-11中，SVG无功设置为“开”，则按照SVG发出的无功进行控制，Q_SVG为目标无功值，无功方向可选择容性或感性。YES NO05/08YES NO05/08ФMr=*.****.***YES NO06/08过负荷：Ig=Tg=开**.**A**.**s图3-12定值修改菜5/8 图3-13定值修改菜6/8图3-12中，手动控制设置为“开”时，则进行手动控制，Φm为手动触发角，Mr为手动下发调制比。图3-13中，Ig为过电流时的电流互感器二次侧电流动作值，Tg为保护时间延迟值。YES NO07/08YES NO07/08I0=T0=**.**A**.**sYES NO08/08U0=T0=***.*V**.**s图3-14定值修改菜7/8 图3-15定值修改菜8/8图3-14中，I0为零序过流时的电流互感器二次侧电流动作值，Tg为保护时间延迟值。图3-15中，U0为零序过压时的电压互感器二次侧电压动作值，Tg为保护时间延迟值。“状态”菜单用于显示调节装置各遥信状态，“○”表示遥信无，“●”表示遥信有。“记录”菜单用于显示SOE故障告警信息，包含时间、故障时系统状态等信息。在主菜单上选择“记录”子菜单后按“确认”键，液晶首先显示“SOE记录编号选择菜单”，选择相应记录号，按“确认”键，进入SOE信息菜单。“内存”菜单、“遥控”菜单为调试菜单，正常运行时无需查看或配置。“系数”菜单：系数第一页：用来设置装置地址号（通讯用）和一些校正系数，其操作方式与“定值”菜单类似，正常运行时无需修改。“版本”菜单中，“AVR”后为面板单片机程序版本，“DSP”后为主插件DSP程序版本。方式也与定值类似。进入时间菜单后液晶上显示当前日期、时间。SVG同步装置SVG方波信号（同步信号）。图3-13SVG同步装置前面板同步信号为其它SVGSVG同步装置机箱为6U高19/3英寸宽标准机箱，其前面板如图3-13所示。SVG3分别是电源插件、主插件和互感器插件，其间通过底板联系。其中主插件包含了模拟滤波、整SVG同步装置的结构采用与SVG调节装置一致的后插拔形式。SVG同步装置端子图如图3-14所示，其中端子201～212为光发射端子。其他端子为电气连接端子。端子101～106为模拟量输入端子，系统电压由此输入。端子201～212为同步信号光输出端子，用于向其它模块提供同步信号。端子201～203为调节装置提供同步信号。端子204～206为触发装置提供同步信号,其余端子预留。电源插件端子说明请参照SVG调节装置。SVG同步装置共配置了12路光发射端口，每个端口采用单独的驱动电路，配合可编程逻辑芯片，可以对光发射端口进行灵活配置。电源插件

主插件

互感器插件401201PU1101UA402202PU2102UB403203PU3103404204PU4104405205PU5105406206PU6106407207107408208108409209109410210110411211111412212112413113414114415115416116417117418118419+220119420120421-220121422122423123424PG124图3-14SVG同步装置端子图SVG触发装置SVG触发装置主要负责产生触发脉冲编码信号。SVG触发装置同其他装置一样采用6U高19/3英寸宽的标准机箱，前面板除了印字不同外与SVG同步装置前面板一致，参见图3-15。SVG触发装置共设4IBGT驱动板发送触IGBTSVG触发装置的端子图如图3-16101～112201～206301～312端子301～312为光发射端口，用于发送脉冲编码给链节IGBT驱动板。图3-15SVG触发装置前面板电源插件

主插件

2401YX1301LINK01-01201101LINK01-03402YX2302LINK02-01202PIN102LINK02-03403YX3303LINK03-01203PU103LINK03-03404YX4304LINK04-01204COMA104LINK04-03405YX5305LINK05-01205COMB105LINK05-03406YX6306LINK06-01206POUT106LINK06-03407YX7307LINK07-01207107LINK07-03408YX8308LINK08-01208108LINK08-03409YXN309LINK09-01209109LINK09-03410310LINK10-01210110LINK10-03411311LINK11-01111LINK11-03412312LINK12-01112LINK12-03413414415416417418419+220420421-220422423424图3-16SVG触发装置端子图端口101～112为光接收端口，用于检测链节IGBT驱动板回传的故障信号。端口201～202为光发射端口，端口203～206为光接收端口。端口203用于接收同步信号，端口204～205用于接收调节装置的触发命令，端口202、206用于触发装置相间闭锁。电源插件端子说明请参照SVG调节装置。SVG触发装置接收来自SVG调节装置的控制命令后，根据接收的移相角和调制比，产生IGBT驱动板接收到来自触发装置的脉IGBT触发信号,控制相应IGBT驱动板连续5msIGBTSVG监控装置功能简述GA并行扩展12装置主要执行以下功能：ab.负责对链节运行数据监测，就地显示各个链节直流电压、链节温度。当链节直流电压、链节温度有异常时能够迅速执行相应保护。c.采用485SOESVG监控装置采用6U高19/33-17。SVG监控装置共设5个子功能模块，分别是电源插件、主插件、扩展插件一、扩展插件二和显示板，其间通过底板相连。主插件负责同步信号接收、逻辑处理和通讯等核心功能，扩展SVG3-18、201～206301～312为光传输端子，其他端子为电气连结端子。端子101～112为光接收端口，301～312为光发射端口，实现和12个链节的实时通讯，完成对链节电压、温度、状态信息的检测。端子201为光发射端口，用于向SVG调节单元发送链节电容电压。端子202为光发射备用端口。203～206为光接收备用端口。电源插件端子说明请参照SVG调节装置。图3-17SVG监控装置前面板电源插件

主插件

2401YX1301LINK01-04201DATE-V101LINK01-06402YX2302LINK02-04202102LINK02-06403YX3303LINK03-04203103LINK03-06404YX4304LINK04-04204104LINK04-06405YX5305LINK05-04205105LINK05-06406YX6306LINK06-04206106LINK06-06407YX7307LINK07-04207107LINK07-06408YX8308LINK08-04208108LINK08-06409YXN309LINK09-04209109LINK09-06410310LINK10-04210110LINK10-06411311LINK11-04111LINK11-06412312LINK12-04112LINK12-06413414415416417418419+220420421-220422423424

图3-18SVG监控装置端子图装置上电后液晶首先显示“装置信息”菜单，装置信息菜单显示装置名称和版本信息，见图3-19。93-20所示。在主菜单上把光标停到相应位置后，按“确认”键，可进入相应子菜单。SVG监控单元RSVG监控单元RVER:1.00遥测记录系数定值内存版本状态遥控时间图3-19装置信息菜单 图3-20 主菜单“遥测”菜单用来显示链节的运行信息，“遥测”菜单如图3-21所示，共4页，依次是链节电容电压、链节温度、正输出电压、负输出电压。电压-10电压-101/0410000V70000V20000V80000V30000V90000V40000Va0000V50000Vb0000V60000Vc0000V查看修改图3-21遥测菜单 图3-22定值选择模式菜单值“模式选择”菜单，包括两种操作模式：分别是：“查看”和“修改”模式，如图3-22照SVG调节装置，定值修改界面如图3-23～图3-25。修改完成后光标移至YES位置，按“确认”键保存定值。YES NO01/05放电模式:自动YES NO01/05放电模式:自动:***YES NO02/05告警温度:**℃图3-23 定制修改界1 图3-24 定制修改界2图3-23回差值设定为为满足放电条件的最小链节间电压差值。图3-24～图3-27的一个链节电容电压为基准,所有与此基准的压差大于“回差值”的链节均放电。在“平均值”模式下，以所有链节电容电压的平均值为基准,所有与此基准的压差大于“回差值”的链节均放电。可参数。其中告警、跳闸电压差定义为电容电压最低和最高的链节间电容电压的差值。YES NO03/05YES NO03/05YES NO04/05IGBT:**℃:**℃图3-25定制修改界3 图3-26定制修改界4YES NOYES NO05/05图3-27定制修改界面501/02“状态”菜单用于显示链节的当前状态。如图3-28所示，图中“●”表示故障，“○”正常。各故障状态位定义如下：01/02123456789abcS1000000000000S2000000000000S3000000000000S4000000000000S5000000000000S6000000000000图3-28状态界面S1:驱动模块1故障S2:驱动模块2故障S3:电容过电压标志S4:逆变输出端1故障S5:逆变输出端2故障S6:温度继电器动作S7:备用S8:链节通讯故障01/0101/0112345678910111213141516171819202122232425262728293031320000确定SOESOE“记录界面”,如图“控制”菜单用于手动发送控制命令。包括电压校正、链节解锁、链节闭锁、链节旁路。如图3-30。注:电压校正除在必要的专用实验中进行外，其它任何时间严禁执行!“系数”菜单用来设置装置地址号（通讯用），无需修改。方式也与定值类似。进入时间菜单后液晶上显示当前日期、时间。控制系统运行方式SVG控制系统共有3种工作方式，分别是：“投入”、“自检”、“退出”。工作方式切换通过SVG控制屏前板所设置转换开关完成。在“投入”模式下，SVG控制系统所有装置均正常工作，能够实现链节的正常触发、监测和SOE记录。SVGSVG触发装置不发送触发信号。此模式不对链节进行触发，主要用于对链节的上电检测和SOE记录。在“退出”模式下，SVG同步装置、SVG调节装置正常工作；SVG触发装置停止工作，SVG监控装置只对链节进行检测，但不记录SOE。六、SVG的安装及使用SVG后造成风道无法安装到位的情况。用密封胶进行密封，最后将链节的连接铜排全部安装到位。SVGSVG上级断路器合闸前，应首先检查控制屏上各控制单元、站控工作是否正常，有无告警信息，其次检查SVG功率柜散热用的风机运转是否良好。如果存在故障，应排除故障后再将SVG上级断路器合闸。为了减小SVG上级断路器合闸时对系统的冲击，SVG上级断路器合闸前应保证旁路接触器分闸。SVG上级断路器合闸后，要通过监控装置观察SVG各相链节电压是否正常、各相链节间的电压是否平衡，如有异常应及时将断路器分闸。SVG投入运行详细操作顺序见表二。表二SVG投入操作顺序操作顺序1、确认SVG隔离开关在合位，接地刀在分位；2、确认控制屏上各装置运行正常，面板指示灯无告警指示，在站控通讯图中确认所有通讯正常；3、确认启动柜内旁路接触器分闸；4、确认SVG转换开关处于“自检”状态；5、打开启动柜内风机；6SV