DSTATCOM配电网静止同步补偿器
技术使用说明书
0TK.466.8130
    山东泰开电力电子有限公司
2010年 03月

1、概述
山东泰开电力电子有限公司DSTATCOM配电网静止同步补偿装置（又称SVG静止无功发生器,简称SVG）控制系统，适用于电压等级为6KV～10KV的SVG装置的自动调节与监控。本系统采用组屏安装方式，可以完成对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。
2、主要技术参数
2.1 工作环境条件
a.环境温度：-5～+40℃
b.相对湿度：10%～90%
c.大气压力：86～106kPa
2.2 电源
2.2.1 交流电源
a.额定电压：220V，允许偏差-15%～+10%
b.频率：50Hz，允许偏差±0.5Hz
c.波形：正弦，波形畸变不大于5%
2.2.2 直流电源
a.额定电压：220V
b.允许偏差：-20%～+10%
c.纹波系数：不大于5%
2.3 二次回路额定参数
2.3.1 额定参数
a.交流电流：5A
b.交流电压：100V
c.频率：50Hz
2.3.2 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0.5VA
b.交流电压回路：当额定电压时，每相不大于1VA
2.3.3 过载能力
a.交流电流回路：1.2倍额定电流，连续工作
b.交流电压回路：1.2倍额定电压，连续工作
c.直流电源回路：80%～110%额定电压，连续工作
3、结构说明
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3台、SVG
监控装置3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
3.1 SVG调节装置
3.1.1 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3-2 SVG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。
SVG调节装置端子图如图3-3所示，其中201～212号端子为光纤接口，其他端子为电气连接端子，其中端子图中空白处表示此端子未使用。
图3-3  SVG调节装置端子图
模拟量输入通过端子101～124来实现，共配置了12路模拟信号输入，常规配置为3路电压
信号和9路电流信号。其中119～124也可以更改为电压输入端子，用于实现6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。电压端子额定值为100V，电流端子额定值为5A。
SVG调节装置通过测量系统三相电流、三相电压计算出电力系统的无功，进而计算出逆变电压移相角，通过光发射口（201、202、203、204、205svg运行方式有哪些、206）向触发装置发送控制命令。
端子207～212为光接收口，其中端口207～209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（预留），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。
3.1.2 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。
按“退出”键后进入主菜单，主菜单共有9个子菜单，分别是“遥测”、“定值”、“状态”、“记录”、“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。
   
图3-4 装置信息菜单                图3-5 主菜单
在主菜单上选择“遥测”子菜单后按“确认”键，即可进入“遥测”菜单，遥测菜单如图3-6。“遥测”菜单用于显示1#进线电流、2#进线电流、SVG支路电流、综合负载电流、系统电压、功率和功率因数等遥测值。遥测信息可通过“↑” “↓”键来实现翻页。
“定值”菜单用来设置和查看定值。在主菜单上选择“定值”子菜单后按“确认”键，首先显示定值“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3-7。选择“查看”模式可以查看定值内容。选择“修改”模式，提示输入密码，界面如图3-8，把光标移动到图上数字“00”位置，按“＋”“-”键，可以修改密码，改好密码后，按“确认”键，进入定值修改界面，定值修改界面如图3-9～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”中的“○”位置后，按“＋”、“-”键，可以设定定值所对应功能的投入或退出，ON表示功能投入，OFF表示功能退出。修改完成后按“退出”键，液晶提示是否要保存定值，通过“←”、“→”键进行选择，选择“YES”对定值进行保存，选择“NO”则放弃保存定值。
   
      图3-6  遥测菜单            图3-7 定值“模式选择”菜单
   
图3-8  密码输入菜单            图3-9 定值修改菜单1/5
图3-9中，Φmin为移相角下限，Φmax为移相角上限，Mr为逆变电压调制比，Qref为无功功率回差值。移相角的可输入范围在0.000～8.000之间。实际的输入值要根据调试数据设定。无功方向决定总进线的无功流向，当无功方向为“＋”时，总进线无功呈容性Qref；当无功方向为“－”时，总进线无功呈感性Qref。
     
图3-10  密码输入菜单2/5        图3-11 定值修改菜单3/5
图3-10中，Φ-manual为手动触发移相角，Mr为逆变电压调制比。
图3-11中，Igfh为过电流时的电流互感器二次侧电流动作值，Tgfh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，“0”表示遥信无，“1”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、“版本”菜单为调试菜单，正常运行时无需查看或配置。
“系数”菜单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。图3-12中，U    为移相角调节步长限幅值，T为调节响应时间，I1为乘系数，I2为除系数，P为采集窗口的周波个数，Q为加速调节的无功门槛值，J0为保护动作后的闭锁角度，STN为调节装置通讯地址。
图3-12 系数菜单
“时间”菜单用于显示和修改系统时间，与定值类似同样分为“显示”模式和“修改”模式，操作方式也与定值类似。进入时间菜单后液晶上显示当前日期、时间。
3.2 SVG同步装置
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）。
图3-13 SVG同步装置前面板
同步信号为其它SVG装置提供基准信号。SVG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。
SVG同步装置无需人机交互部分，前面板采用盲板结构。同步装置共设有3个子功能模块，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、整形、数字逻辑处理和光发射器驱动等功能。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。
                      图3-14 SVG同步装置端子图
3.3 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4个子功能模块，分别是电源插件、主插件、扩展插件一和扩展插件二。主插件负责同步信号和触发命令的接收及编码，扩展插件一负责给各链节的IBGT驱动板发送触发编码，扩展插件二负责检测各链节的IGBT驱动板回传故障信号。SVG触发装置的端子图如图3-16所示。其中端子101～112、201～206、301～312为光纤接口，其他端子为电气连结端子。
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。