[实用新型]一种可控串联补偿装置调节板

说明书

技术领域

本实用新型涉及电力系统及电力电子技术中可控串联补偿装置(TCSC)调节单元，特别是一种基于数字信号处理芯片(DSP芯片)与复杂可编程逻辑器件(CPLD)组合而成的可控串联补偿装置调节板。

背景技术

随着“西电东送、南北互供、全国联网”战略的实施，我国电网进入一个快速发展时期，电网规模迅速增大，输电距离之长、送电容量之大都是前所未有的，加之电力市场化进程的加快，对电力系统的安全稳定性、灵活性都提出了更高的要求，因此，发展并逐步推广适合远距离、大容量的灵活交流输电技术迫在眉睫。

输电线路可控串联补偿装置(TCSC)将电容器组串联于交流输电线路中，补偿交流输电线路的感性阻抗，等效缩短电气距离，从而达到提高线路输送能力、增强系统稳定性、改善电力系统的运行电压及无功平衡条件；同时可实现对线路潮流分布的灵活调节、阻尼低频功率振荡、降低次同步谐振(SSR)和次同步振荡(SSO)的风险等功能，在提高输电可靠性、经济性及安全性等问题中发挥了相当重要的作用。

以可控串联补偿装置为代表的灵活交流输电技术是通过电力电子技术实现对电力系统的快速控制。可控串补装置应在调节板内实现各种不同的阻抗控制、阻尼低频振荡控制、暂态稳定控制等策略，实时计算出所需要补偿的等值容抗。由于控制策略复杂、控制策略参数需要多次调整、控制策略的计算量大、控制策略实现的实时性要求程度非常高，采用传统常规方法往往需要庞大的电路和多块电路板来完成，不仅计算精度、速度远远不够、不能方便的进行参数调整，而且抗干扰能力差，不能满足进一步提高可控串补装置工作性能的要求。

调节板研发的主要技术难点如下：1)超级的计算精度和速度；2)超强的抗强电磁干扰能力；3)庞大而灵活的硬件资源和多功能高集成度的硬件设计；4)方便而灵活的软件。这些技术难点决定了可控串补装置调节板的开发具有非常大的技术难度。

实用新型内容

为了克服现有技术中的缺陷，本实用新型提供了一种具有较强的灵活性和通用性、以数字信号处理芯片(DSP芯片)与复杂可编程逻辑器件(CPLD)为核心的可控串联补偿装置调节板。

为此，本实用新型提出了一种可控串联补偿装置调节板，其改进之处在于：该调节板包括集成在可插拔的4层印刷电路板上的数字信号处理芯片、复杂可编程逻辑器件、双口随机存储器、可擦写可编程只读存储器、静态随机存储器、闪存、总线控制器和收发器。

其中，所述数字信号处理芯片共有两块，分别为：用于完成接收数据和调节功能的浮点数字信号处理芯片I，用于完成控制功能的定点数字信号处理芯片；所述浮点数字信号处理芯片I通过双口随机存储器II与定点数字信号处理芯片相连；所述浮点数字信号处理芯片I上连接有静态随机存储器、闪存和可擦写可编程只读存储器，所述浮点数字信号处理芯片I通过CAN总线控制器和收发器与CAN总线进行连接，所述定点数字信号处理芯片直接通过收发器与CAN总线进行连接。

其中，所述复杂可编程逻辑器件共有两块，即复杂可编程逻辑器件I和复杂可编程逻辑器件II，所述复杂可编程逻辑器I分别与浮点数字信号处理芯片I、定点数字信号处理芯片及双口随机存储器II相连接，所述复杂可编程逻辑器II与定点数字信号处理芯片相连接。

其中，所述浮点数字信号处理芯片I由两块独立的浮点数字信号处理芯片组成，分别为：用于接收数据的浮点数字信号处理芯片II和用于调节功能的浮点数字信号处理芯片III，两块浮点数字信号处理芯片之间通过双口随机存储器I相连，所述浮点数字信号处理芯片III通过双口随机存储器II与定点数字信号处理芯片相连；所述浮点数字信号处理芯片II上连接有静态随机存储器和闪存，所述浮点数字信号处理芯片III上连接有静态随机存储器、闪存和可擦写可编程只读存储器、并且浮点数字信号处理芯片III通过CAN总线控制器和收发器与CAN总线进行连接，所述定点数字信号处理芯片直接通过收发器与CAN总线进行连接。

其中，所述复杂可编程逻辑器件共有两块，即复杂可编程逻辑器件I和复杂可编程逻辑器件II，所述复杂可编程逻辑器I分别与定点数字信号处理芯片、浮点数字信号处理芯片II、浮点数字信号处理芯片III、双口随机存储器I及双口随机存储器II相连接，所述复杂可编程逻辑器II与定点数字信号处理芯片相连接。

其中，所述浮点数字信号处理芯片II和浮点数字信号处理芯片III的型号为TMS320VC33，所述定点数字信号处理芯片的型号为TMS320LF2407A。