SVG控制原理介紹（課堂PPT）

1、SVGSVG控制原理介紹控制原理介紹2234153234154SVGSVG的基本工作原理的基本工作原理等效電路及工作原理SVG利用可關(guān)斷大功率電力電子器件（如IGBT）組成橋式電路，經(jīng)過(guò)電抗器并聯(lián)在電網(wǎng)上，通過(guò)調(diào)節(jié)橋式電路交流側(cè)輸出電壓的幅值和相位或者直接控制其交流側(cè)電流就可以使該電路吸收或者發(fā)出滿(mǎn)足要求的無(wú)功電流，實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)無(wú)功補(bǔ)償?shù)哪康摹Ｏ到y(tǒng)5適當(dāng)?shù)卣{(diào)節(jié)交流側(cè)輸出電壓幅值與系統(tǒng)電壓幅值的關(guān)系來(lái)確定輸出功率的性質(zhì)與容量，當(dāng)其幅值大于系統(tǒng)側(cè)電壓幅值時(shí)輸出容性無(wú)功，小于時(shí)輸出感性無(wú)功。SVGSVG的運(yùn)行模式的運(yùn)行模式6H H橋級(jí)聯(lián)型橋級(jí)聯(lián)型SVGSVG工作原理工作原理級(jí)數(shù)越多，輸出電壓越逼近于正弦

2、波7234158恒無(wú)功模式恒無(wú)功模式n閉環(huán)恒SVG無(wú)功(屏蔽高級(jí)應(yīng)用模式）n閉環(huán)恒補(bǔ)償點(diǎn)無(wú)功n閉環(huán)恒功率因數(shù)9恒電壓模式恒電壓模式n利用SVG裝置對(duì)系統(tǒng)電壓的調(diào)節(jié)能力，不斷地對(duì)系統(tǒng)電壓進(jìn)行調(diào)整，從而將系統(tǒng)電壓穩(wěn)定在設(shè)定的參考值附近10恒電壓模式恒電壓模式n典型的SVG穩(wěn)態(tài)U-I特性曲線(xiàn)，通常具有一個(gè)小的斜率n引入斜率控制SVG具有如下優(yōu)點(diǎn)l調(diào)節(jié)同樣目標(biāo)，大大地減小所需SVG的額定無(wú)功容量l防止SVG過(guò)于頻繁地達(dá)到其輸出無(wú)功的最大限值l在多個(gè)SVG并聯(lián)運(yùn)行的情況下，有利于各自輸出無(wú)功功率的合理分配11恒電壓模式恒電壓模式l 引入斜率特性的電壓調(diào)節(jié)器引入斜率特性的電壓調(diào)節(jié)器n為實(shí)現(xiàn)SVG電壓調(diào)差率

3、的特性，在電壓調(diào)節(jié)器中增加了SVG電流反饋的環(huán)節(jié)12諧波抑制功能諧波抑制功能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 yIaVapuIbIcVaVbMain : Graphs 1.120 1.130 1.140 1.150 1.160 1.170 1.180 1.190 . . .-2.00 -1.50 -1.00 -0.50 0.00 0.50 1.00 1.50 yIaIcVapuIbUdcbUdccUdca

4、Vathdn檢測(cè)系統(tǒng)電流特定次諧波，輸出與之相反的電壓與該電流進(jìn)行抵消132341514控制柜介紹控制柜介紹 控制系統(tǒng)主要包含核心主控裝置：控制系統(tǒng)主要包含核心主控裝置：PCS-9583PCS-9583以及閥組觸發(fā)控制單元以及閥組觸發(fā)控制單元PCS-9589PCS-9589構(gòu)成。構(gòu)成?？刂乒裰饕瓿扇缦鹿δ埽盒盘?hào)采控制柜主要完成如下功能：信號(hào)采集，閥組脈沖的發(fā)生，應(yīng)用于不同集，閥組脈沖的發(fā)生，應(yīng)用于不同場(chǎng)合控制策略的實(shí)現(xiàn)，場(chǎng)合控制策略的實(shí)現(xiàn)，SVGSVG系統(tǒng)的系統(tǒng)的自檢、監(jiān)視和保護(hù)等自檢、監(jiān)視和保護(hù)等 帶變壓器配置保護(hù)屏柜：帶變壓器配置保護(hù)屏柜：RCS9679RCS9679變壓器保護(hù)變壓器保護(hù)

5、15功率單元內(nèi)部原理圖功率單元內(nèi)部原理圖 PCS9583PCS9583主控單元板卡配置：主控單元板卡配置： 主要完成采樣數(shù)據(jù)的接收和計(jì)算處理，同步主要完成采樣數(shù)據(jù)的接收和計(jì)算處理，同步鎖相及調(diào)制波的計(jì)算與發(fā)出，基本控制或相鎖相及調(diào)制波的計(jì)算與發(fā)出，基本控制或相關(guān)邏輯計(jì)算，數(shù)字量開(kāi)入開(kāi)出處理，裝置管關(guān)邏輯計(jì)算，數(shù)字量開(kāi)入開(kāi)出處理，裝置管理、對(duì)上位機(jī)通訊等功能。理、對(duì)上位機(jī)通訊等功能。16SVCSVC控制系統(tǒng)概述控制系統(tǒng)概述 PCS9589(VBC)PCS9589(VBC)閥控單元板卡配置：閥控單元板卡配置： 主要完成將主控單元發(fā)來(lái)的調(diào)制波生成每個(gè)主要完成將主控單元發(fā)來(lái)的調(diào)制波生成每個(gè)模塊的脈沖信

6、號(hào)發(fā)給閥組，并對(duì)閥組進(jìn)行監(jiān)模塊的脈沖信號(hào)發(fā)給閥組，并對(duì)閥組進(jìn)行監(jiān)視的功能。視的功能。17H H橋級(jí)聯(lián)型橋級(jí)聯(lián)型SVGSVG控制策略控制策略18PCPPCP、VBCVBC、SMCSMC協(xié)調(diào)配合協(xié)調(diào)配合19程序流程程序流程模擬量采樣1115 中斷，166.7us通過(guò)負(fù)載電流和母線(xiàn)電壓等作瞬時(shí)無(wú)功計(jì)算中斷開(kāi)始基于對(duì)稱(chēng)分量的同步鎖相SMC接收驅(qū)動(dòng)觸發(fā)IGBT中斷結(jié)束功率外環(huán)功率外環(huán)形成三相調(diào)制波鏈節(jié)平衡算法形成每個(gè)模塊調(diào)制波FPGA交接形成驅(qū)動(dòng)20保護(hù)配置保護(hù)配置序號(hào)序號(hào)軟壓板軟壓板整定范圍整定范圍默認(rèn)值默認(rèn)值過(guò)流I段投入0/11過(guò)流II段投入0/11過(guò)負(fù)荷保護(hù)告警投入0/11過(guò)負(fù)荷跳閘投入0/11零

7、序過(guò)流投入0/11負(fù)序過(guò)流投入0/11進(jìn)線(xiàn)失流保護(hù)投入0/11過(guò)電壓保護(hù)投入0/11欠電壓保護(hù)投入0/11欠電壓閉鎖投入0/11失壓保護(hù)投入0/11零序電壓保護(hù)投入0/11負(fù)序電壓閉鎖保護(hù)投入0/11過(guò)頻保護(hù)投入0/11欠頻保護(hù)投入0/11風(fēng)扇過(guò)溫保護(hù)投入0/11風(fēng)扇失電保護(hù)投入0/11預(yù)充電故障保護(hù)投入0/11手動(dòng)誤合閘保護(hù)投入0/11相間直流電壓不平衡保護(hù)投入0/11212341522主接線(xiàn)圖主接線(xiàn)圖系統(tǒng)額定電壓SVG額定容量中壓側(cè)額定電壓高壓側(cè)額定電壓SVG每相鏈節(jié)數(shù)目SVG交流電感23定值與軟壓板定值與軟壓板電壓調(diào)差率系數(shù)脈沖提前點(diǎn)數(shù)諧振系數(shù)2次諧振調(diào)節(jié)器延時(shí)點(diǎn)數(shù)3次諧振調(diào)節(jié)器延時(shí)點(diǎn)數(shù)

8、鏈節(jié)間電容平衡系數(shù)相間電容平衡系數(shù)解鎖測(cè)試脈沖解鎖時(shí)間啟動(dòng)脈沖循環(huán)時(shí)間無(wú)功死區(qū)電壓死區(qū)FC手動(dòng)控制使能手動(dòng)強(qiáng)制合FC支路開(kāi)關(guān)手動(dòng)強(qiáng)制分FC支路開(kāi)關(guān)后臺(tái)控制使能(測(cè)試)強(qiáng)制閉鎖VBC壓板(測(cè)試)強(qiáng)制解鎖VBC壓板(測(cè)試)屏蔽鏈節(jié)間電壓控制策略(測(cè)試)屏蔽相間電壓控制策略(測(cè)試)投負(fù)序電流內(nèi)環(huán)控制(測(cè)試)投負(fù)序電流前饋控制(測(cè)試)解鎖固定時(shí)間壓板投入(測(cè)試)SMC故障信息顯示壓板投入(測(cè)試)軟壓板方式遙控啟機(jī)軟壓板方式遙控停機(jī)恒無(wú)功功率/恒電壓控制模式恒無(wú)功功率/恒功率因數(shù)控制模式屏蔽高級(jí)應(yīng)用恒SVG輸出無(wú)功方式直流側(cè)電容電壓指令值直流側(cè)電壓調(diào)節(jié)速率242341525一次上電前調(diào)試一次上電前調(diào)試風(fēng)

9、機(jī)電源相位的檢查試驗(yàn)風(fēng)機(jī)電源相位的檢查試驗(yàn)-600-400-2000200400600550600650700750校 P T電 壓 相 位 89_?-風(fēng) 機(jī) A B 線(xiàn) 電 壓 瞬 時(shí) 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)校 P T電 壓 相 位 89_?-風(fēng) 機(jī) A B 線(xiàn) 電 壓 瞬 時(shí) 值DE RIV E D啟 動(dòng) 柜 A B 電 壓 *800-10K V 啟 動(dòng) 柜 A 相 電 壓 瞬 時(shí) 值啟動(dòng)柜啟動(dòng)柜PT的一二次相位校驗(yàn)的一二次相位校驗(yàn)將風(fēng)

10、機(jī)電源加到啟動(dòng)柜PT的一次側(cè)，通過(guò)二次側(cè)電壓錄波與風(fēng)機(jī)電源電壓之間的相位對(duì)比，來(lái)判斷出PT的一二次相序是否連接正確。由于風(fēng)機(jī)電源電壓在錄波中為線(xiàn)電壓，而啟動(dòng)柜中的PT電壓采樣為相電壓，所以錄波對(duì)比過(guò)程要將PT的電壓折算到線(xiàn)電壓并且放大才能與風(fēng)機(jī)電源電壓進(jìn)行比較26一次上電前調(diào)試一次上電前調(diào)試-4 0-2 002 04 05 2 05 4 05 6 05 8 06 0 06 2 06 4 06 6 0校 進(jìn) 線(xiàn) C T 的 方 向 1_?-35kV 母 線(xiàn) A 相 電 壓 瞬 時(shí) 值E lectro te k C o n ce p ts?TO P , The O u tp u t P ro ce

11、 sso r?M a g n it u d e ( M a g )Tim e (m s)校 進(jìn) 線(xiàn) C T的 方 向 1 _ ?-3 5 kV 母 線(xiàn) A 相 電 壓 瞬 時(shí) 值校 進(jìn) 線(xiàn) C T的 方 向 1 2 _? -3 5 kV 母 線(xiàn) 進(jìn) 線(xiàn) A 相 電 流 瞬 時(shí) 值進(jìn)線(xiàn)進(jìn)線(xiàn)CT方向校驗(yàn)實(shí)驗(yàn)方向校驗(yàn)實(shí)驗(yàn)在投運(yùn)前并且進(jìn)線(xiàn)有負(fù)荷時(shí)候，需要校驗(yàn)CT的方向是否為規(guī)定的方向。比較進(jìn)線(xiàn)電流方向與電壓方向之間的相位，可以確定進(jìn)線(xiàn)CT的方向有沒(méi)有接正確。校驗(yàn)系統(tǒng)一次電壓的相位校驗(yàn)系統(tǒng)一次電壓的相位可以看出進(jìn)線(xiàn)電流與電壓方向角度較小，所傳輸功率幾乎為有功。若以流入負(fù)荷為正方向，此時(shí)電網(wǎng)向負(fù)荷傳輸功率

12、。但是實(shí)際上該變電站為發(fā)電廠，當(dāng)前有功是從負(fù)荷流入電網(wǎng)。所以這里CT的方向有誤，可以在程序中將電流采樣乘以負(fù)號(hào)加以修正。27預(yù)充電實(shí)驗(yàn)預(yù)充電實(shí)驗(yàn)-15-10-50510151050110011501200125013001350合 開(kāi) 關(guān) 15_?-S V G 系 統(tǒng) A 相 測(cè) 量 電 流 瞬 時(shí) 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 開(kāi) 關(guān) 15_?-S V G 系 統(tǒng) A 相 測(cè) 量 電 流 瞬 時(shí) 值合 開(kāi) 關(guān) 7_?-10kV 啟 動(dòng) 柜 A

13、 相 電 壓 瞬 時(shí) 值校驗(yàn)校驗(yàn)CT方向并同時(shí)檢驗(yàn)站內(nèi)電壓相序方向并同時(shí)檢驗(yàn)站內(nèi)電壓相序以流入SVG本體為正，電流經(jīng)過(guò)預(yù)充電電阻消耗有功。CT方向?yàn)檎_合上開(kāi)關(guān)一瞬間，由于對(duì)電容進(jìn)行充電28預(yù)充電實(shí)驗(yàn)預(yù)充電實(shí)驗(yàn)帶變壓器升壓的SVG:將實(shí)際的35kV/10kV變壓器等效為一個(gè)理想的35kV/10kV變壓器和一個(gè)電抗器的組合。1/1/1/aconvsasbbconvsbsccconvscsauUuuuUuuuUuu-1 0-5051 05 7 05 8 05 9 06 0 06 1 06 2 06 3 0校 10kV 控 制 電 壓 4_?-10kV 控 制 用 A 相 電 壓 瞬 時(shí) 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 0 kV