[发明专利]一种STATCOM控制保护设备故障无扰切换方法及系统

说明书

本发明公开了一种STATCOM控制保护设备故障无扰切换方法及系统，本发明方法为主、备用控制保护设备之间定时交换主备信号，且主、备用控制保护设备的主备信号不同；分发遥调指令时同步分发给主、备用控制保护设备，主、备用控制保护设备均将其主备信号以及遥调指令同时下发给STATCOM的各个子模块；主用控制保护设备如果监测到发生故障则将主用控制保护设备、备用控制保护设备进行角色切换，且STATCOM的各个子模块根据主备信号的类型及变化过程选择遥调指令并执行。本发明能够实现STATCOM控制保护设备故障后的无扰切换，且能够确保子模块只执行一个控制指令，具有切换快速、可靠性高的优点。

技术领域

本发明涉及大容量静止同步发生器STATCOM的控制技术，具体涉及一种STATCOM控制保护设备故障无扰切换方法及系统。

背景技术

静止无功补偿器(STATCOM)是一种新型无功补偿设备，相比传统的同步调相机、静电电容器、静止补偿器(SVC)等设备而言，STATCOM的调节速度更快、运行范围更宽，是提高系统暂态电压稳定性、改善系统动态性能的一大利器。STATCOM采用模块化多电平变流技术，通过一定数量的H桥子模块级联实现大容量无功支撑。每个H桥子模块至少由四个绝缘栅双极型晶体管IGBT和4个相应的反并联二极管以及一个直流电容C组成，为提高STATCOM的过流能力，每个桥臂可采用两个IGBT并联。各子模块均采用PWM整流技术，共调制信号波，但调制波以相同的角度依次错开，形成多电平。改变用于控制子模块的调制波的调制比，即可改变STATCOM的无功输出。

大容量STATCOM的控制保护设备采用双重化配置，采用主备模式，即正常运行时一台控制保护设备处于主用状态、另一台控制保护设备处于备用状态，主要控制功能由主用控制保护设备实现，当主用控制保护设备出现触发脉冲通讯、直流电源丢失等故障时应能自动切换至备用控制保护设备，由备用控制保护设备升主用后控制STATCTOM继续平稳运行，实现控制保护设备双重化配置对系统运行可靠性的保障和支撑。但对于单套控制保护设备直流失电故障，部分厂家未能实现控制设备的无扰切换，原因是对有效控制主用控制保护设备掉电后、备用控制保护设备切换为主用之前的触发脉冲没有把握。

STATCOM控制系统架构如图1所示,每个子模块分别与双套控制保护设备通讯，同时控制保护设备A与B之间也有光纤通讯，掉电切换后涉及可能存在双套控制保护设备均处于备用状态的情况，需要进行必要的逻辑涉设计，确保子模块只执行一个控制指令。但是，由于上述系统错综复杂，且直流电源失电后导致双套控制保护设备不可用，因此要实现STATCOM控制保护设备故障无扰切换，是一项亟待解决的关键技术问题。

发明内容

本发明要解决的技术问题：针对现有技术的上述问题，提供一种STATCOM控制保护设备故障无扰切换方法及系统，本发明能够实现STATCOM控制保护设备故障后的无扰切换，且能够确保子模块只执行一个控制指令，具有切换快速、可靠性高的优点。

为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：

一种STATCOM控制保护设备故障无扰切换方法，实施步骤包括：

1）主用控制保护设备、备用控制保护设备之间定时交换主备信号，且主用控制保护设备的主备信号为第一主备信号、备用控制保护设备的主备信号为第二主备信号；分发遥调指令时同步分发给主用控制保护设备和备用控制保护设备，主用控制保护设备、备用控制保护设备均将其主备信号以及遥调指令同时下发给STATCOM的各个子模块；主用控制保护设备对自身的故障状态进行监测，如果监测到发生故障则跳转执行下一步；

2）将主用控制保护设备、备用控制保护设备进行角色切换；

3）STATCOM的各个子模块根据主备信号的类型及变化过程选择遥调指令并执行。