[发明专利]基于PLC在高压STATCOM中在线监控方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种基于PLC在高压STATCOM中在线监控方法，其属于电力系统动态无功补偿领域，主要用于智能电网中的无功静态补偿装置的在线监控。 

背景技术

静止同步补偿器(STATCOM)是一种新型的基于大功率换流器技术的静止无功补偿装置，通过控制其输出电压的幅值以及相对于系统电压的相位即可控制其发出或吸收无功，从而提高电网功率因素，稳定电网电压。虽然STATCOM可以将数据采集、逻辑判定、故障处理等集合于主控制器中，但这将大大占用主控制器资源，并增加系统开发周期。基于PLC的灵活性,稳定性,可靠性等优点,本装置能够集数据采集、逻辑判定、故障处理、事件记录一体，对高压STATCOM进行在线实时监控。 

发明内容

本发明的目的是提供一种基于PLC在高压STATCOM中在线监控方法。用本监控方法后，STATCOM的模块IGBT左右桥臂温度、模块母线电压、STATCOM风压、主控制器中数据等能实时显示出来，同时对STATCOM系统的逻辑进行判定运算。 

本发明的技术解决方案是：一种基于PLC在高压STATCOM中在线监控方法,其包括：1）STATCOM风压状态判定；2）STATCOM级联模块中IGBT桥臂温度进行定时采集；3）STATCOM级联模块的母线电压进行跟踪采集；4）上下电逻辑、运行逻辑、对轻重故障判定以及对主控制器参数的读写。 

第一步STATCOM风压状态判定为，风压开关对当前系统的风压进行检测，并与设定值进行比较，高于设定值报系统过压，低于设定值报系统欠压。。 

第二步STATCOM级联模块中IGBT桥臂温度进行定时采集为，   NTC（热敏电阻）将IGBT桥臂的当前电压信号经由A/D送至模块控制板，模块控制板再将温度数据由主控制器传至PLC进行运算处理。 

第三步STATCOM级联模块的母线电压进行跟踪采集为，分压电阻对母线电压分压后将电压信号经由A/D送至模块控制板，模块控制板再将温度数据由主控制器传至PLC进行运算处理。 

第四步上下电逻辑、运行逻辑、对轻重故障判定以及对主控制器参数的读写为，1）通过标准MODBUS协议对主控制器进行实时数据的读与写；2）对系统重故障、轻故障信息判定及记录；3）对STATCOM通过逻辑程序来判定当前系统的操作步骤，并对具有时序要求的操作进行逻辑操作。 

本发明所述的基于PLC在高压STATCOM中在线监控方法同样适合于高压级联式其他装置的监控，如高压变频器等。 

1）NTC（热敏电阻）将IGBT桥臂的当前电压信号经由A/D送至模块控制板，模块控制板再将温度数据由主控制器传至PLC进行运算处理； 

2）风压开关对当前系统的风压进行检测，并与设定值进行比较。高于（低于）设定值0.25MP（可调）报系统过压（欠压）；

3）分压电阻对母线电压分压后将电压信号经由A/D送至模块控制板，模块控制板再将温度数据由主控制器传至PLC进行运算处理；

4）通过标准MODBUS协议对主控制器进行实时数据的读与写；

5）对系统重故障、轻故障信息判定及记录；

6）对STATCOM通过逻辑程序来判定当前系统的操作布置，并对具有时序要求的操作进行逻辑操作。

另外本系统带有Profibus和以太网通讯,用于和PC机或者其他设备进行数据传输。 

其工作过程是:本在线监控系统的控制关键是PLC，由A/D采集到的IGBT温度信号和母线电压由主控制器传送到PLC中。风压开关则将现场风压和设定风压进行比较，超过（低于）临界值则将过压（欠压）信号送至PLC。用PLC电路及接口电路来采集系统中多路开关量状态.系统将采集到的信号进行逻辑判定,如果判定为故障信号,则根据故障类别来对系统进行处理操作并将相应的故障信息实时显示在人机界面装置中.经由标准MODBUS通讯PLC定时采集模块母线电压、IGBT左右桥臂温度、系统运行时候的电流值（含系统电流，负荷电流，装置电流）、系统运行时候的电压值（含PCC电压，装置电压）、无功功率（含负荷无功，装置无功，系统无功）、光纤上行通讯信息、光纤下行通讯信息.由温度采集模块定时采集三相A,B,C电抗器温度和环境温度，以上所采集温度数据同样实时显示在人机界面装置中,通过对所采集温度进行数据运算,电抗器温度超过120℃则报电抗器温度偏高故障,若电抗器温度超过150℃则报电抗器温度过高故障,环境温度在40℃-50℃之间系统将降额运行,超过50℃则立即停机保护。