[发明专利]一种FACTS设备集群控制系统以其控制方法

说明书

技术领域

本发明涉及电网控制领域，具体地，涉及一种FACTS设备集群控制系统以其控制方法。

背景技术

目前，柔性交流输电系统（Flexible AC Transmission System，FACTS）作为现代电力系统前沿技术之一，已经广泛用于输电系统，其主要用于增强输配电系统的可控性，提高系统输电容量，增强系统运行稳定性。

近年来，作为一种快速灵活的可控电力装置，FACTS设备的动静态性能极大程度依赖于控制器的设计。随着FACTS设备的广泛使用，FACTS控制器数量也明显增多。由此产生的FACTS集群控制成为目前FACTS发展过程中的一个主要难点。现有的FACTS控制系统存在以下弊端：（一）针对单个FACTS设备进行独立调控，然而由于FACTS自身及相互之间都会产生不同程度的干扰；（二）利用数据采集终端，通过采集、记录、上传至计算机，利用软件程序分析出FACTS设备及电网运行参数，发出控制信号调整FACTS运行状态，不能够直接对电网的实时运行参数进行形象化的监测及显示；（三）随着FACTS安装数量的增加，软件程序也逐渐庞大，不利于整个FACTS集群的设计分析。

发明内容

本发明的目的在于，针对上述问题，提出一种FACTS设备集群控制系统以其控制方法，以实现准确、及时的实现FACTS设备集群管理的优点。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：

一种FACTS设备集群控制系统，包括电气连接输电母线上的FACTS设备，分别与FACTS设备电气连接的信号检测采集模块、集群优化控制模块以及工控机；

所述信号检测采集模块：检测并采集FACTS设备上的电流、电压和相位角信号，并将采集的电流、电压和相位角信号传输给工控机；

所述集群优化控制模块：接收工控机指令，并根据工控机指令驱动FACTS设备相应动作。

根据本发明的优选实施例，所述信号检测采集模块，包括采样电路、隔离电路、调理电路和模数转换电路，所述采样电路采集的FACTS设备上的电流、电压和相位角信号依次经隔离电路、调理电路并经模数转换电路进行模数转换后，传输给工控机。

根据本发明的优选实施例，所述采样电路，包括电压互感器、霍尔传感器和过零比较器，所述电压互感器采集的电压信号以及霍尔传感器采集的电流信号经过零比较器后产生相位角信号，所述电压互感器、霍尔传感器和过零比较器分别将电压信号、电流信号和相位角信号传输给隔离电路。

根据本发明的优选实施例，所述隔离电路采用电压隔离变送器。

根据本发明的优选实施例，所述调理电路，包括滤波单元、放大单元和保护单元，上述电流、电压和相位角信号经隔离电路传输给调理电路的滤波单元，依次经滤波单元、放大单元和保护单元后传输给模数转换电路。

根据本发明的优选实施例，所述电流、电压和相位角信号经模数转换电路模数转换后经USB数据线传输给工控机。

根据本发明的优选实施例，所述集群优化控制模块，包括控制器、信号处理电路、光电隔离电路和驱动电路，所述控制器接受工控机的指令，并根据该指令产生控制信号，该控制信号依次经信号处理电路、隔离电路传输给驱动电路，所述驱动电路根据接收的控制信号驱动FACTS设备相应动作。

根据本发明的优选实施例，所述控制器采用DSP处理器，所述DSP处理器和工控机通过RS232总线连接。

根据本发明的优选实施例，所述工控机运行LabVIEW平台。

同时本发明的技术方案还公开了一种FACTS设备集群控制方法，包括以下步骤：

电压互感器、霍尔电流传感器采集FACTS设备的电压和电流信号，通过过零比较器分析基波电力信号的相位角，并将电压、电流以及相位角这三个模拟信号传输给隔离电路；

上述电压、电流以及相位角三个模拟信号经隔离电路送入调理电路，所述隔离电路隔离屏蔽电路中干扰信号、防止干扰耦合，同时保护采样电路安全；

所述模数转换电路通过USB总线将采集的电压、电流以及相位角信号传输给工控机；

所述工控机获取上述FACTS设备运行状态参数即电压、电流以及相位角信号后，利用LabVIEW软件平台完成采样波形显示、信号分析以及数据读取储存，并通过分析上述FACTS设备运行状态参数即电压、电流以及相位角信号以及各FACTS设备之间的相互影响，确定FACTS设备集群控制策略；