SVG控制原理介绍

锁e 相 环
直流
. . .
. . .
. .直流 .检测
电压 调节
器
控制算法 模块
功率模块
光 纤
A相脉冲
驱动
发生器
光 纤
B相脉冲 发生器
光 纤
C相脉冲 发生器
VBC
程序流程
1115 中断，166.7us
中断开始
模拟量采样
基于对称分量 的同步锁相
通过负载电流 和母线电压等 作瞬时无功计算
链节平衡算法 形成每个 模块调制波
• PCS9589(VBC)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 模块的脉冲信号发给阀组，并对阀组进行监 视的功能。
2
2
2
2
2
1
2
2
2
3
2
1
1
1
0
2
2
2
2
2
A
A
A
A
A
H桥级联型SVG控制策略
PCP、VBC、SMC协调配合
负 载
电流采样
无功检测
PCP
park变换
iqref
id iq
...
Ia 1.50
Vapu
Main : Graphs
Ib
Ic
1.00
0.50
0.00
-0.50
-1.00
-1.50 3.8200
3.8250
3.8300
3.8350
3.8400
Va 3.8450
Vb 3.8500
3.8550 ... ...
...
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
电流控制
恒电压模式
典型的SVG稳态U-I特性曲线，通常具有一个小 的斜率
引入斜率控制SVG具有如下优点
调节同样目标，大大地减小所需SVG的额定无功容量
防止SVG过于频繁地达到其输出无功的最大限值
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
负载曲线1 负载曲线2 负载曲线3
器V并C 联S在TATC电OM输网出上电压，通过调节桥式电路
路
L
交I流C 侧S输TATC出OM输电出压电流的幅值和相位或者直
系统 接V控L 制连其接交电抗流器侧电压电流就可以使该电路
STATCOM
吸 实收 现 或 动VC者 态和发 无VS出 功的满 补相角足 偿差要的求目的的无。功电流，
IC
I
US
X L
QSTATCOM
闭环恒功率因数
PNET
COS REF
计算
Qref +
_
Qnet
无功 调节器
_
QC
STACOM电 流控制
QSTATCOM
恒电压模式
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
Vref +
U
_
Vmeans
P
I
PI控制
STATCOM QSTATCOM
形成三相调制波
功率外环
功率外环
FPGA交接 形成驱动
SMC接收驱动触发IGBT
中断结束
保护配置
序号
软压板 过流I段投入 过流II段投入 过负荷保护告警投入 过负荷跳闸投入 零序过流投入 负序过流投入 进线失流保护投入 过电压保护投入 欠电压保护投入 欠电压闭锁投入 失压保护投入 零序电压保护投入 负序电压闭锁保护投入 过频保护投入 欠频保护投入 风扇过温保护投入 风扇失电保护投入 预充电故障保护投入 手动误合闸保护投入 相间直流电压不平衡保护投入
1 基本原理概述 2 工作模式介绍 3 控制系统介绍 4 相关定值软压板介绍 5 录波及调试经验介绍
1 基本原理概述 2 工作模式介绍 3 控制系统介绍 4 相关定值软压板介绍 5 录波及调试经验介绍
SVG的基本工作原理
S（VV如GS 利IG用系B统T可）电压关组断成大桥功式率电电路力，电经子过器电件抗
整定范围 0/1 0/1 0/1 0/1 0/1 0/1 0/1 0/1 0/1 0/1 0/1 0/1 0/1 0/1 0/1 0/1 0/1 0/1 0/1 0/1
默认值 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1
1 基本原理概述 2 工作模式介绍 3 控制系统介绍 4 相关定值软压板介绍 5 录波及调试经验介绍
恒无功模式
闭环恒SVG无功(屏蔽高级应用模式）
QREF
电压 电流
PI
瞬时无功功
率计算
STATCOM 控制参考定值
闭环恒补偿点无功
Qref + _ Qnet
无功 调节器
_
QC
STATCOM 电流控制
VS VL
U LVC
IC
VS
VL
I VS
UI
VC
US
ULIC jX I
VC
I
电流超前 UI
等效电路VS 及工作原理
VC
IC
UVSI UL jX I
US
VL
电流滞后
VS
VL
SVG的运行模式
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。
H桥级联型SVG工作原理
+- U U
STATCOM 基本单元
+U
输出电压
0 -U
A
B
C
#1链节 #2链节 #3链节
#1链节 #2链节 #3链节
#11链 节
冗余链 节
#11链 节
冗余链 节
+
udc
Rp
_
S1
S3
iac
S2
S4
+ uac _
#1链节
#2链节
#来自百度文库链节
#11链 节
冗余链 节
级数越多，输出电压越逼近于正弦波
开机
手动 自动
停机
带变压器配置保护屏柜：RCS9679 模式切换
复位
变压器保护
紧急停机
功率单元内部原理图
• PCS9583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 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 理、对上位机通讯等功能。
SVC控制系统概述
制
QSTATCOM
谐波抑制功能
y y
Ia 1.50 1.00 0.50 0.00 -0.50 -1.00 -1.50 -2.00
1.120
Ic 1.130
Main : Graphs
Vapu Ib
Udcb
Udcc
Udca
Vathd
1.140
1.150
1.160
1.170
1.180
1.190 ... ...
UT
UT U REF
XU
U U
Iq U REF STATCOM
ICMAX
I LMAX
恒电压模式
引入斜率特性的电压调节器
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
Vref
_
斜率
K
ISVG SVG电流
Vref +
U
P
_
I
Vmeans
PI控制
STATCO M电流控
1 基本原理概述 2 工作模式介绍 3 控制系统介绍 4 相关定值软压板介绍 5 录波及调试经验介绍
控制柜介绍
• 控制系统主要包含核心主控装置： PCS-9583以及阀组触发控制单元 PCS-9589构成。
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 场合控制策略的实现，SVG系统的 自检、监视和保护等