[发明专利]一种基于SVG的直流融冰装置控制系统

权利要求书

1.一种基于SVG的直流融冰装置控制系统，其特征在于：所述直流融冰装置控制系统采用分层分相的架构体系控制直流融冰装置在SVG及直流融冰模式下切换。

2.根据权利要求1所述的直流融冰装置控制系统，其特征在于：

所述直流融冰装置控制系统包括顺次通讯连接的一系统控制器、两个桥臂控制器、多个就地控制器；

所述直流融冰装置具有两层保护：

系统级保护，用于进行直流融冰装置整体的交流过压、交流欠压、交流过流、电网电压不平衡保护，由系统控制器实现；

装置级保护，用于进行直流融冰装置内部的直流过压、桥臂过流、IGBT故障、PWM脉冲丢失、通信故障保护和控制，由桥臂控制器及就地控制器实现。

3.一种基于SVG的直流融冰装置控制系统，所述直流融冰装置包括两套星接的SVG，两套SVG分别形成三相上桥臂和三相下桥臂，各桥臂均由多个功率模块单元组成，两套星接的SVG的中性点引出分别作为直流融冰装置输出的正负极；其特征在于：

所述直流融冰装置控制系统包括一系统控制器、两个桥臂控制器、多个就地控制器；

其中系统控制器接受后台下发的指令，完成控制保护算法计算、逻辑顺序控制，所述系统控制器计算生成的系统指令即与分别与三相上桥臂和三相下桥臂对应的第一调制波1和第二调制波2下发给桥臂控制器；

所述桥臂控制器分别与系统控制器和对应桥臂的就地控制器通讯，接收就地控制器所采集的各功率单元的直流电压，以各功率单元直流电压的平均值为控制目标生成第三调制波，将所述第三调制波与系统指令相叠加生成总的调制波下发给就地控制器；

就地控制器用于功率单元的直接控制，就地控制器根据桥臂控制器下发的总的调制波对功率单元内的开关器件(IGBT)进行直接驱动，所述就地控制器还采集功率单元的直流电压、三相上下桥臂的总直压、温度数据上送至桥臂控制器。

4.根据权利要求3所述的直流融冰装置控制系统，其特征在于：

所述系统控制器包含模式切换模块、顺控模块、链节总直压控制模块、融冰直压/直流控制模块、环流抑制模块、无功功率控制模块、电流跟踪控制模块、第一加法器(1)；

所述模式切换模块接收后台下发的指令用于设定直流融冰装置工作模式，包括直流融冰及SVG工作模式，当设定为其中一种工作模式时，自动闭锁另一种工作模式的功能及相关逻辑，模式切换模块的输出连接顺控模块；

所述顺控模块根据模式切换模块设定的工作模式，控制直流融冰装置的开关按照对应工作模式下的设定逻辑及闭锁条件动作，并控制直流融冰装置按照所选择工作模式的设定流程执行；若为直流融冰工作模式则投入融冰直压/直流控制模块，若为SVG工作模式则投入无功功率控制模块；

所述链节总直压控制模块在顺控模块针对相应的工作模式完成设定流程后，其输入为各相桥臂的总直压期望值、以及由就地控制器采集并上传的总直压实际值，对输入进行比例积分控制后，输出为有功目标电流并传给电流跟踪控制模块；当所述直流融冰装置处于直流融冰工作模式时，所述融冰直压/直流控制模块用于控制直流输出总电压或直流输出电流，该模块的输入为所述直流融冰装置的正负极直压或直流的期望值与实际值，经过比例积分控制后，输出第五调制波(12)；

当所述直流融冰装置处于SVG工作模式时，无功功率控制模块的输入为无功功率期望、和实际的无功功率值，经过比例积分控制，输出为无功目标电流并传给电流跟踪控制模块，所述电流跟踪控制模块将无功功率控制模块输出的无功目标电流与链节总直流电压控制模块输出的有功目标电流相加后，作为所述电流跟踪控制模块的目标电流值，对直流融冰装置在SVG工作模式下的交流输出电流进行跟踪控制，生成电流跟踪控制信号，为该模块的输出即第四调制波(11)；

所述环流抑制模块用于抑制直流融冰装置各相上下桥臂电流中的环流，该模块通过计算各相上下桥臂电流中的环流，并经过坐标变换、比例积分控制后，再反变换生成环流抑制信号即第六调制波(13)；

系统控制器输出的系统指令包括用于控制上桥臂的第一调制波(1)和用于控制下桥臂的第二调制波(2)，所述第一调制波(1)为第四调制波(11)加上第六调制波(13)然后减去第五调制波(12)得到的，第二调制波(2)为第四调制波(11)加上第六调制波(13)然后再加上第五调制波(12)得到，第一调制波(1)与第二调制波(2)作为系统指令分别传送至桥臂控制器。