一种基于SVG的线电压补偿系统

摘要

本发明涉及一种基于SVG的线电压补偿系统，该系统具有如下优点：(1)可以基于实时获取的配电线的多个节点的电压电流信息，实时无级可调的进行电压和无功补偿。(2)软启动模块使得SVG启动时，降低SVG对电网的冲击。(3)具有良好的人机交互性能，可人为的实时干预SVG的补偿策略。

主权项

一种基于SVG的线电压补偿系统，其特征在于，该系统包括：第一电压采样模块，用于实时采集配电网的供电线路的多点的电压信息；第一电流采样模块，用于实时采集配电网的供电线路的多点的电流信息；电容器组，用于为配电网提供容性无功；主接触器，同于将SVG系统与配电线可关断的连接；软启动模块，用于辅助实现SVG系统的软启动；三相桥式逆变电路，一端和上述电容器组连接，另一端连接软启动模块；所述软启动模块一端和三相桥式逆变电路相连，另一端和主接触器相连；逆变电路控制器，用于控制三相桥式逆变电路的电子开关的关断，从而控制无功的补偿量；中控模块，用于控制该SVG系统各个部件的协同工作，该中控模块包括：运算单元，用于将收到的来自第一电压采样模块和第一电流采样模块的电压电流信息进行存储，并将存储的数据定时进行分析运算，形成平均功率因数数据；逻辑分析单元，将上述平均功率因数进行逻辑分析，并根据分析的结果分别启动不同的SVG无功补偿补偿控制策略，进行无功补偿；反馈单元，将无功补偿后的平均功率因数与逻辑分析模块做出的无功补偿前的平均功率因数进行比较，修正逻辑分析单元的对无功补偿器的控制策略；所述中控模块还包括人机交互单元，用于将逻辑分析单元做出的SVG的控制策略进行显示，如果监控人员发现控制策略出现错误，通过人机交互模块手动修正对SVG的控制策略；所述软启动模块包括：软启动电阻和软启动接触器，所述的软启动电阻两端并联连接所述软启动接触器，该软启动接触器用于在软启动过程结束之后将软启动电阻旁路；所述电压电流信息包括：电压幅值、电压频率、电流幅值、电压和电流相位差；第一电压采样模块和第一电流采样模块实时收集配电线的监测点的电压和电流信息，并将采集到的数据传输到中控模块的运算单元；运算单元将收到的电压电流信息进行存储，并将存储的信息定时进行分析运算，形成平均功率因数数据；逻辑分析单元将上述平均功率因数进行逻辑分析，并根据分析结果分别启动不同 的无功补偿策略进行无功补偿；反馈单元将无功补偿后的平均功率因数与逻辑分析单元得到的无功补偿前的平均功率因数进行比较分析，修正逻辑分析模块的对SVG的控制策略；人机交互单元将逻辑分析单元做出的分类结果和对SVG的控制策略进行显示，如果监控人员发现控制策略出现错误，通过人机交互模块手动修正对无功补偿器的控制策略；其中，运算单元每2‑5分钟对储存的信息进行一次运算分析，得出一个平均功率因数数据；其中，逻辑分析单元对平均功率因数进行逻辑分析过程如下：将来源于多个监测点的平均功率因数定义为用户终端级平均功率因数；将每个负载终端容量与其所在配电线路容量的比值定义为该用户终端的加权因子，同配电线下所有的加权因子相加之和等于1，将来源于同配电线路的用户终端级平均功率因数乘以其加权因子之后的平均值定义为配电线路的平均功率因数；本系统的软启动过程如下：中控模块判断配电线的电压值和频率值是否正常；待配电线电压值和频率值正常时，闭合主接触器，将SVG系统与电网连接，进入预充电阶段；所述预充电阶段结束后，中控模块对采集的配电线三相电压信号进行dq坐标变换和锁相，获得配电线的电压频率和相位信息；中控模块利用获得的电网电压频率和相位信息，通过运算产生与电网电压同步的正弦PWM波信号，通过逆变电路控制器输出至三相逆变桥电路；采用开环控制方式逐步降低所述正弦PWM波的调制比，直至电容器组的直流侧电压达到额定电压值，停止输出正弦PWM波并闭合软启动接触器，切除软启动电阻，低压SVG的无冲击软启动过程结束，进入后续运行阶段，其中，所述的预充电过程具体为：电网通过IGCT三相逆变桥电路中的反并联二极管构成三相不控整流电路对直流侧电容器充电，第二电压采样模块和第二电流采样模块，检测电容器组的电压和充电电流值，待直流侧电容器电压值稳定且充电电流为零时，预充电阶段结束。