[实用新型]一种静止无功补偿器的调节装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种静止无功补偿器，尤其是一种静止无功补偿器的调节装置。

背景技术

静止无功补偿器(SVC)是以电力电子器件作为无功器件(电容器、电抗器)的控制或开关器件的无功补偿装置。无功功率对电网的影响是不容忽视的，为了改善电力系统供电质量，必须对无功功率进行调整。无功补偿的作用主要体现在以下几个方面：提高供用电系统及负载的功率因数；稳定受电端及电网电压，提高供电质量。在长距离输电线中设置动态无功功率补偿装置还可以改善输电系统的稳定性，抑制输电系统功率震荡，提高输电能力。

SVC的调节装置首先通过测量模块采集系统需要的模拟量(包括电压、电流信号)，将数据进行处理后送到控制模块；控制模块主要通过电压调节器来完成，其作用是：通过处理测量所得到的系统变量，产生一个与希望的补偿无功功率成比例的输出信号。根据SVC应用场合的不同，电压调节器中的控制变量和传递参数也是不同的。电压调节器的作用过程为：将测量所得到的控制变量与参考信号(通常为V_ref)相比较，然后将误差信号输入到控制器的传递函数，控制器输出一个标么值电纳B_ref信号，这个信号的大小应可以使控制误差变化，并达到稳态误差为零；最后执行模块通过同步系统和脉冲发生器将前面控制模块送来的控制量B_fef进行具体的物理实现。

关于SVC，IEEE提出了两种基本模型：IEEE SVC基本模型1对应于增益-时间常数模型；IEEE SVC基本模型2对应于采用电流反馈实现调差特性的积分模型。本系统采用了模型2。通常情况下，此时电压调节器被简化为PI控制器，而PI控制器的参数选择特别重要，一般有两种方法可供选择：方法一是解析法，通过计算来选择PID控制器参数；方法二是是按实验或经验法选择参数。方法一是基于一些假设和简化处理，而且参数计算依赖系统参数，实际应用中仍需现场大量调试工作；方法二根据控制对象特点确 定参数变化的大致范围，然后根据PI算式中各参数变化对系统的影响，反复试凑直到达到满意的响应，一旦系统参数稍有变化就会影响整体性能。

SVC的执行模块包括同步系统和脉冲发生器，目前常用的同步系统是基于锁相环(PLL)的系统。PLL不仅能在基频电压的过零处产生一个信号，而且还可以输出一个与基频锁相的时钟信号，这个时钟信号可被数字计数器用来计算触发角的大小。但是低频PLL的精确设计在目前的水平下设计有难度。实时性也达不到要求。

实用新型内容

本实用新型目的是：提供一种稳定性高、响应速度快、同步性能好的静止无功补偿器的调节装置，以克服现有技术存在的电压调节器依赖系统参数、反复试凑，同步系统实时性差，难以达到理想暂态、稳态性能等问题。

本实用新型的技术方案是：一种静止无功补偿器的调节装置，其特征在于，包括：控制模块、辅助控制模块、测量模块、执行模块，所述测量模块将电力系统中需要进行处理和分析的模拟量采集进来，同时进行数据处理和分析，得到供控制算法使用的各种变量，所述测量模块还可以实现电流采集和处理功能，电压采集和处理功能；所述控制模块通过测量模块与控制目标的比较，得出偏差值，送入模糊自适应PI调节器，算出需要对执行结构发送的控制参数，引导执行结构完成控制；所述执行模块负责将控制算法计算出的控制量进行具体的物理实现，完成对电力系统的控制，所述测量模块与电力系统相连，所述控制模块与测量模块以及执行模块相连，所述辅助控制模块与测量模块以及控制模块相连，所述执行模块与电力系统相连。

进一步的，所述测量模块包括：

互感器板，将三相电流信号转化为电压信号，将三相电压信号降到系统可以处理的范围；

滤波器，接入经过互感器板降压的三相电压，滤掉高次谐波；

过零比较模块，将经过滤波器滤波后的信号，产生方波同步信号；

AD采样模块，经过互感器板降压的三相电压信号，经过互感器转换为电压的三相电流信号经过AD采样模块得到采样数据，所述AD采样模块通过现场可编程门阵列(FPGA)控制。

进一步的，所述控制模块为DSP处理模块，所述DSP处理模块负责对电压信号的测频，电气参数计算以及控制算法的实现，所述DSP处理模块包括模糊自适应PI调节器。

进一步的，完成所述模糊自适应PI调节器的步骤为：

(1)取当前采样值Ve(k)，dVe(k)＝Ve(k)-Ve(k-1)；

(2)将Ve(k)，dVe(k)模糊化，通过模糊规则表得到k_p、k_i；