[发明专利]一种SVG-电容器协调混合补偿控制系统及控制方法

说明书

本发明公开了一种SVG‑电容器协调混合补偿控制系统及方法，采用辅源供电电路为系统单独提供供电，简化了系统结构，通过静止无功发生器SVG进行无功补偿，若所需的无功功率大于等于电容器投入补偿量，则将电容器投入，然后通过静止无功发生器SVG进行无功补偿，根据补偿反馈结果控制静止无功发生器SVG调整补充容量；若所需的无功功率小于电容器投入补偿量，则直接通过静止无功发生器SVG进行无功补偿，本系统将静止无功发生器SVG和电容器控制为一体，结构简洁紧凑，能够进行独立的电压、电流采样功能，当SVG或者电容器任意一个装置发生异常时，仍能控制另一个装置继续工作，提高了装置的冗余性能。

技术领域

本发明属于新能源及节能技术领域，具体涉及一种SVG-电容器协调混合补偿控制系统及方法。

背景技术

电网中大量感性负载的应用，导致电网功率因数降低，变压器视在功率、供电线径等也随之增大，增加了设备的投资。对于非调速的大容量感性负载，启动瞬间会造成电压跌落，直接影响其它用电设备的正常使用。解决此类电能质量问题最常用的就是进行无功补偿。随着电力电子技术的发展，现有的无功补偿类型主要分为无源型和有源型。

无源型即采用无源器件，比如采用电容器配套相应的电抗，一旦电容器容量固定则装置补偿容量也就确定；为了满足负荷变化的需求，一般还要配套晶闸管或者接触器等开关，通过控制电容器的投切来进行动态补偿。无源型补偿装置由于容量为固定值，无法实现精细补偿；投切开关采用晶闸管或者接触器造成控制延时过大，进而无法快速响应，无法解决电压跌落的问题。相对于无源补偿装置，SVG系统复杂、成本高，在一定程度上制约了该类型的普及应用。

发明内容

本发明的目的在于提供一种SVG-电容器协调混合补偿控制系统及方法，以克服现有技术的不足。

为达到上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种SVG-电容器协调混合补偿控制系统，包括辅源供电电路、模拟量采集电路、ARM控制器和通讯电路；辅源供电电路连接于ARM控制器，为系统提供电源；模拟量采集电路用于采集供电系统的电压信号和电流信号，并将采集的电压信号和电流信号依次进行衰减、隔离、放大和限幅处理后传输至ARM控制器，ARM控制器通过通讯电路连接有静止无功发生器SVG和电容器，ARM控制器根据接收到的电压信号和电流信号获取供电系统所需的无功功率，并通过静止无功发生器SVG进行无功补偿，若所需的无功功率大于等于电容器投入补偿量，则将电容器投入，然后通过静止无功发生器SVG进行无功补偿，根据补偿反馈结果控制静止无功发生器SVG调整补充容量；若所需的无功功率小于电容器投入补偿量，则直接通过静止无功发生器SVG进行无功补偿。

进一步的，辅源供电电路采用单端反激式开关电源。

进一步的，单端反激式开关电源的控制芯片采用UC2844芯片。

进一步的，模拟量采集电路包括三路交流电压采样电路、三路交流电流采样电路和两路温度采集电路；交流电压采样电路包括电压互感器和第一运算放大器，通过电压互感器对采集的信号进行衰减和隔离，将隔离后的电压信号经过单端供电的第一运算放大器进行运算放大和限幅处理后送至ARM控制器；交流电流采样电路包括电流互感器和第二运算放大器，采用电流互感器对采集的电流信号先进行信号衰减和隔离，再经过单端供电的第二运算放大器以及限幅处理后送至ARM控制器；温度采样电路用于采集外部NTC电阻信号，经单端供电的第三运算放大器以及限幅处理后送至ARM控制器。

进一步的，ARM控制器还连接有数字量输入输出电路，数字量输入输出电路包括两路开关量输入检测电路和6路开关量输出电路，开关量输入检测电路采用光耦进行隔离，开关量输出电路采用三极管驱动继电器。

进一步的，通讯电路包括两路基于全双工工作模式的RS485通讯电路。

进一步的，ARM控制器采用STM32F303RCT6TR控制芯片。