[发明专利]可控串联电容补偿最小时间控制器及其控制方法

说明书

技术领域

可控串联电容补偿最小时间控制器及其控制方法属于柔性交流输电系统可控硅串联电容补偿技术领域。

背景技术

可控串联电容补偿技术的原理图见图1，L是电感，C是电容，Th1、Th2是晶闸管，它对于电网经济运行、大电网联网、长距离输电及减轻电网对环境的破坏具有重要意义，而底层脉冲触发控制技术是对可控串补装置的实际运行起决定性作用的核心技术，研制可以尽可能地缩小可控串补底层控制动态响应时间的最小时间底层控制器(以下简称最小时间控制器)有着极其重要的理论和实际意义。因为缩小动态响应时间对最大限度发挥可控串补技术在增加系统阻尼，提高暂态稳定性，提高输电线传输功率上有着重大作用。

缩小动态响应时间的实质就是使可控硅的导通角θ尽快达到目标值。目前已知的可控串补底层控制的最小响应时间为30-40ms。图2是GE电力公司的底层控制框图，当底层控制模板即微调控制器1接收到上层控制器的控制命令后，根据实测的瞬时电容电压2、线电流3即I_Line和流经晶闸管支路的电量值4，通过查找一个事先制订并存于触发算法模块中的对策二维表获得满足控制要求的触发延时角，以线电流3即I_Line为同步信号实施脉冲触发控制。图3是ABB电力公司的底层控制框图，SVR控制器(同步电压翻转控制器)5是其底层控制模块，它以线电流3作为同步信号，根据上层控制器的命令，对实测的瞬时电容电压2和线电流3进行计算得出实际的晶闸管触发角，但SVR控制算法是建立在导通角较小的基础上的，当导通角较大时，该控制方式存在较大的误差。它们的共同缺点是：除了要用线电流3作为同步信号外，还需要采集其它的系统电量，制约因素较多，算法就比较复杂，实现起来速度也不会快，从而影响了动态响应时间的减少。

发明内容

本发明的目的在于提供一种除了要用线电流3作为同步信号外，不需要再采集其它系统电量的可控串联电容补偿最小时间控制器及相应的控制算法。

本发明的特征在于它含有：输入端与上位工控机目标触发角输出端相连的上层控制器，输入信号为线电流的同步信号发生电路，输入信号分别为来自上层控制器的实际触发角信号和来自同步信号发生电路的线电流同步信号而输出信号为晶闸管触发脉冲的脉冲发生器；其中，上层控制器含有：经PCI总线与上位工控机互连的PCI9080控制器，各自与PCI9080控制器互连的双口RAM和总线缓冲器，备有EEPROM和SRAM且分别与双口RAM，总线缓冲器互连的数字信号处理器DSP，经总线接口3XBUS和数字信号处理器DSP互连的A/D数据采集卡；所述的线电流来自总线接口3XBUS，所述的实际触发角经串口来自数字信号处理器DSP。所述的可控串联电容补偿最小时间控制器中的上层控制器所设计的控制方法即实际触发角的控制算法其特征在于，它依次含有以下步骤：

(1)初始化后，根据上位工控机的指令在数字信号处理器DSP中设定：原始触发角α₁、目标触发角α₂，可控串补参数电感L、电容C和ε的值和关系式：初始导通角θ₁＝π-α₂；