專利名稱：用于高壓晶閘管投切電容器無功補償裝置的雙模控制器的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及晶閘管投切電容器的控制器，具體涉及用于高壓晶閘管投切電容器無功補償裝置的雙?？刂破?。
背景技術：
近年來，由于電網(wǎng)中由于大量非線性負荷的應用，造成電能質(zhì)量問題的因素不斷增長；以及各種復雜的、精密的、對電能質(zhì)量敏感的用電設備不斷普及，使得人們對電能質(zhì)量及可靠性的要求越來越高，電能質(zhì)量直接關系到國民經(jīng)濟的總體效益。而在供電可靠性和電網(wǎng)電壓幅度的穩(wěn)定水平等指標上。當前，我國的電力線損結構主要為220kV、110kV，35kV、10kV，迫切需要對系統(tǒng)進行快速、動態(tài)的無功功率補償。電力部門大力推廣無功就地補償裝置，其重要性是十分明顯的。高壓TSC裝置在解決電網(wǎng)穩(wěn)定性以及配電電能質(zhì)量等問題中發(fā)揮了相當重要的作用，是目前普遍采用的實用技術。晶閘管投切電容器(Thyristor Switched Capacitor的縮寫，以下簡稱TSC)。目前在國內(nèi)市場上多種晶閘管投切電容器裝置大多采用單一控制模式，或者使用單一的控制器，這使得很多補償裝置功能不全，安全可靠性較低，無法滿足日益增長的高電能質(zhì)量的需求。提高和保證電能質(zhì)量，已成為國內(nèi)外電工領域迫切需要解決的重要課題之一。

實用新型內(nèi)容本實用新型為了解決現(xiàn)有的晶閘管投切電容器裝置采用單一控制模式，或者使用單一的控制器，使得很多補償裝置功能不全，安全可靠性較低，無法滿足日益增長的高電能質(zhì)量的需求的問題，從而提出了用于高壓晶閘管投切電容器無功補償裝置的雙?？刂破鳌Ｓ糜诟邏壕чl管投切電容器無功補償裝置的雙?？刂破鳎ㄐ盘枡z測單元、功率因數(shù)控制器和TFK閥組控制單元，所述的信號檢測單元將接收到的模擬電壓信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號后發(fā)送至功率因數(shù)控制器，信號檢測單元將接收到的模擬電流信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號后發(fā)送至功率因數(shù)控制器；功率因數(shù)控制器發(fā)射控制信號給TFK閥組控制單元；所述TFK閥組控制單元輸出用于投切電容器的投切信號。本實用新型的有益效果是采用功率因數(shù)控制器和TFK閥組控制單元雙控制模式，根據(jù)系統(tǒng)負荷無功電流的變化，系統(tǒng)功率因數(shù)實際運行水平，按照科學的控制策略和閥組自身的安全檢測進行無功綜合控制，使得電容器投切準確，不受諧波干擾，在有諧波污染的情況下仍可做出精確的投切從而提高了電能質(zhì)量，確保用電裝置運行安全。本實用新型實現(xiàn)了雙控制模式，達到了多功能，安全可靠性高，滿足了日益增長的高電能質(zhì)量的需求的目的。

[0010]圖1為用于高壓晶閘管投切電容器無功補償裝置的雙模控制器的電氣原理示意圖；圖2為TFK閥組控制單元的電氣原理示意圖。
具體實施方式
具體實施方式
一、結合圖1具體說明本實施方式，本實施方式所述的用于高壓晶閘管投切電容器無功補償裝置的雙?？刂破鳎ㄐ盘枡z測單元1、功率因數(shù)控制器2和TFK閥組控制單元3，所述的信號檢測單元I將接收到的模擬電壓信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號后發(fā)送至功率因數(shù)控制器2，信號檢測單元I將接收到的模擬電流信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號后發(fā)送至功率因數(shù)控制器2 ；功率因數(shù)控制器2發(fā)射控制信號給TFK閥組控制單元3 ；所述TFK閥組控制單元3輸出用于投切電容器的投切信號。
具體實施方式
二、結合圖2具體說明本實施方式，本實施方式與具體實施方式
一所述的用于高壓晶閘管投切電容器無功補償裝置的雙模控制器的區(qū)別在于，所述的TFK閥組控制單元3包括DSP和FPGA控制板3-1、檢測裝置3_2和TSC觸發(fā)裝置3_3，功率因數(shù)控制器2輸出控制信號給DSP和FPGA控制板3_1 ；檢測裝置3-2將接收到的檢測信號發(fā)送至DSP和FPGA控制板3_1 ；DSP和FPGA控制板3_1輸出控制信號給TSC觸發(fā)裝置3_3 ；該TSC觸發(fā)裝置3-3輸出用于投切電容器的投切信號。
具體實施方式
三、本實施方式與具體實施方式
二所述的用于高壓晶閘管投切電容器無功補償裝置的雙模控制器的區(qū)別在于，所述的DSP和FPGA控制板3-1為DSP+FPGA雙CPU結構。
具體實施方式
四、本實施方式與具體實施方式
一所述的用于高壓晶閘管投切電容器無功補償裝置的雙?？刂破鞯膮^(qū)別在于，功率因數(shù)控制器2為ABB的RVT功率因數(shù)控制器。
具體實施方式
五、本實施方式與具體實施方式
一所述的用于高壓晶閘管投切電容器無功補償裝置的雙模控制器的區(qū)別在于，TFK閥組控制單元3與信號檢測單元I和TSC觸發(fā)裝置3-3之間通過光纖進行數(shù)據(jù)傳輸。本實用新型的工作原理為信號檢測單元將電網(wǎng)的模擬電壓信號和電網(wǎng)的模擬電流信號采樣，并將轉(zhuǎn)換后的數(shù)字信號傳給功率因數(shù)控制器，功率因數(shù)控制器通過對系統(tǒng)電壓和電流的分析處理，經(jīng)過對無功功率及功率因數(shù)的雙重控制，確定晶閘管投切電容器中的電容器組的投入或切除，無功功率及功率因數(shù)的雙重控制以功率因數(shù)為基礎，以無功功率控制避免投切振蕩，電網(wǎng)電壓上限值和負載電流下限值作為控制電容器組投切的約束條件，實現(xiàn)電容器組的智能綜合控制，最大程度地利用補償設備提高電網(wǎng)的功率因數(shù)、不發(fā)生過補償、無投切振蕩和無沖擊投切；TFK閥組控制單元通過檢測電容器組的端電壓及其主回路中的電流，TFK閥組控制單元可以檢測到補償電容器的正常工作狀態(tài)，短路狀態(tài)，斷路狀態(tài)，確保閥組在無故障的情況下正確投切電容器組，出現(xiàn)故障時，閉鎖功率因數(shù)控制器的投切信號，保證裝置的安全運行，配合功率因數(shù)控制器更加可靠有效的工作；雖然是兩級控制，但其TFK閥組控制單元的巡檢過程是實時進行的，因此完全不影響投切速度。TFK閥組控制單元采用DSP和FPGA的雙CPU控制模式，能夠準確快速的處理檢測回來的數(shù)據(jù)。TFK閥組控制單元與檢測裝置和TSC觸發(fā)裝置之間采用抗電磁干擾能力強的光纖進行數(shù)據(jù)傳輸，保證了采樣數(shù)據(jù)的準確性和觸發(fā)信號的一致性。
權利要求1.用于高壓晶閘管投切電容器無功補償裝置的雙?？刂破?，其特征在于它包括信號檢測單元(I )、功率因數(shù)控制器(2)和TFK閥組控制單元(3)， 所述的信號檢測單元(I)將接收到的模擬電壓信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號后發(fā)送至功率因數(shù)控制器(2)，信號檢測單元(I)將接收到的模擬電流信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號后發(fā)送至功率因數(shù)控制器(2); 功率因數(shù)控制器(2)發(fā)射控制信號給TFK閥組控制單元(3)； 所述TFK閥組控制單元(3)輸出用于投切電容器的投切信號。
2.根據(jù)權利要求1所述的用于高壓晶閘管投切電容器無功補償裝置的雙?？刂破?，其特征在于所述的TFK閥組控制單元(3)包括DSP和FPGA控制板(3_1)、檢測裝置(3_2)和TSC觸發(fā)裝置(3-3)， 功率因數(shù)控制器(2)輸出控制信號給DSP和FPGA控制板(3-1)； 檢測裝置(3-2)將接收到的檢測信號發(fā)送至DSP和FPGA控制板(3_1)； DSP和FPGA控制板(3-1)輸出控制信號給TSC觸發(fā)裝置(3_3)； 該TSC觸發(fā)裝置(3-3 )輸出用于投切電容器的投切信號。
3.根據(jù)權利要求2所述的用于高壓晶閘管投切電容器無功補償裝置的雙?？刂破鳎涮卣髟谟谒龅腄SP和FPGA控制板(3-1)為DSP+FPGA雙CPU結構。
4.根據(jù)權利要求1所述的用于高壓晶閘管投切電容器無功補償裝置的雙模控制器，其特征在于功率因數(shù)控制器(2)為ABB的RVT功率因數(shù)控制器。
5.根據(jù)權利要求1所述的用于高壓晶閘管投切電容器無功補償裝置的雙?？刂破鳎涮卣髟谟赥FK閥組控制單元(3)與信號檢測單元(I)和TSC觸發(fā)裝置(3-3)之間通過光纖進行數(shù)據(jù)傳輸。
專利摘要用于高壓晶閘管投切電容器無功補償裝置的雙?？刂破?，涉及用于高壓晶閘管投切電容器無功補償裝置的雙模控制器。它為了解決現(xiàn)有的晶閘管投切電容器裝置采用單一控制模式，或者使用單一的控制器，使得很多補償裝置功能不全，安全可靠性較低，無法滿足日益增長的高電能質(zhì)量的需求的問題。它包括信號檢測單元、功率因數(shù)控制器和TFK閥組控制單元，信號檢測單元將接收到的模擬電壓信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號后發(fā)送至功率因數(shù)控制器，信號檢測單元將接收到的模擬電流信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號后發(fā)送至功率因數(shù)控制器；功率因數(shù)控制器發(fā)射控制信號給TFK閥組控制單元；TFK閥組控制單元輸出用于投切電容器的投切信號。本實用新型屬于電工領域。
文檔編號H02J3/18GK202906482SQ20122065576
公開日2013年4月24日 申請日期2012年12月3日 優(yōu)先權日2012年12月3日
發(fā)明者李國勇 申請人:李國勇