一種35kV直掛式SVG控制系統(tǒng)的制作方法
【專(zhuān)利摘要】本申請(qǐng)?zhí)峁┮环N35kV直掛式SVG控制系統(tǒng)，在較高的電壓等級(jí)下，通過(guò)一個(gè)主控板及三個(gè)相控板與3N個(gè)依次串聯(lián)的功率單元相連；且所述主控板與第一相控板、第二相控板及第三相控板之間通過(guò)高速光纖相連，所述第一相控板、所述第二相控板及所述第三相控板通過(guò)低速光纖與3N個(gè)所述功率單元相連，通過(guò)上述光纖的連接即可滿足其較高的控制速度與安規(guī)要求。
【專(zhuān)利說(shuō)明】
一種35kV直掛式SVG控制系統(tǒng)
技術(shù)領(lǐng)域
[0001 ]本實(shí)用新型涉及電力電子技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種35kV直掛式SVG控制系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]當(dāng)前常用的SVG(Static Var Generator，靜止無(wú)功發(fā)生器)大多應(yīng)用于1kV電網(wǎng)，因其電壓等級(jí)僅為10kV，所述SVG控制系統(tǒng)的控制板可以直接和與其串聯(lián)的各個(gè)功率單元相連，不僅使得所述SVG的整體體積較小，其整機(jī)的控制速度及安規(guī)要求也較為容易滿足。
[0003]隨著目前35kV直掛式SVG的應(yīng)用環(huán)境越來(lái)越多，對(duì)于35kV直掛式SVG控制系統(tǒng)的需求也隨著增大。但是由于其電壓等級(jí)較高，因此對(duì)整機(jī)的控制速度及安規(guī)要求也較高，而現(xiàn)有技術(shù)中滿足上述要求的35kV直掛式SVG控制系統(tǒng)還較為少見(jiàn)。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0004]有鑒于此，本實(shí)用新型提供了一種35kV直掛式SVG控制系統(tǒng)，以滿足其較高的控制速度與安規(guī)要求。
[0005]為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型實(shí)施例提供的技術(shù)方案如下:
[0006]一種35kV直掛式SVG控制系統(tǒng)，所述35kV直掛式SVG控制系統(tǒng)與3N個(gè)依次串聯(lián)的功率單元相連，包括:主控板、第一相控板、第二相控板及第三相控板;N為大于I的正整數(shù);其中:
[0007]所述主控板通過(guò)高速光纖分別與所述第一相控板、所述第二相控板及所述第三相控板相連；
[0008]所述第一相控板通過(guò)低速光纖與第I至第N個(gè)所述功率單元相連；
[0009]所述第二相控板通過(guò)低速光纖與第N+1至第2N個(gè)所述功率單元相連；
[0010]所述第三相控板通過(guò)低速光纖與第2N+1至第3N個(gè)所述功率單元相連。
[0011]優(yōu)選的，還包括:3M個(gè)光纖板;M為大于I的正整數(shù);其中:
[0012]第I至第M個(gè)所述光纖板連接于所述第一相控板與第I至第N個(gè)所述功率單元之間；
[0013]第M+1至第2M個(gè)所述光纖板連接于所述第二相控板與第N+1至第2N個(gè)所述功率單元之間；
[0014]第2M+1至第3M個(gè)所述光纖板連接于所述第三相控板與第2N+1至第3N個(gè)所述功率單元之間；
[0015]每個(gè)所述功率單元均連接有一個(gè)所述光纖板。
[0016]優(yōu)選的，所述主控板包括:數(shù)字信號(hào)處理器DSP、微控制單元M⑶及分別與所述DSP、所述MCU、所述第一相控板、所述第二相控板及所述第三相控板相連的現(xiàn)場(chǎng)可編程門(mén)陣列FPGA0
[0017]優(yōu)選的，所述主控板還包括:與所述M⑶相連的擴(kuò)展板連接器。
[0018]優(yōu)選的，所述擴(kuò)展板連接器為金手指插槽或者簡(jiǎn)易牛角連接器。
[0019]優(yōu)選的，所述第一相控板、所述第二相控板及所述第三相控板均包括:FPGA。
[0020]優(yōu)選的，所述第一相控板、所述第二相控板及所述第三相控板均還包括:與所述FPGA相連的光纖板連接器。
[0021 ]優(yōu)選的，所述光纖板連接器為金手指插槽或者簡(jiǎn)易牛角連接器。
[0022]優(yōu)選的，所述高速光纖為通訊速率大于25Mb/s的光纖;所述低速光纖為通訊速率小于5Mb/s的光纖。
[0023]優(yōu)選的，單個(gè)所述功率單元的承載電壓為833V，所述N為42，所述M為5。
[0024]本申請(qǐng)?zhí)峁┮环N35kV直掛式SVG控制系統(tǒng)，在較高的電壓等級(jí)下，通過(guò)一個(gè)主控板及三個(gè)相控板與3N個(gè)依次串聯(lián)的功率單元相連;且所述主控板與第一相控板、第二相控板及第三相控板之間通過(guò)高速光纖相連，所述第一相控板、所述第二相控板及所述第三相控板通過(guò)低速光纖與3N個(gè)所述功率單元相連，通過(guò)上述光纖的連接即可滿足其較高的控制速度與安規(guī)要求。
【附圖說(shuō)明】
[0025]為了更清楚地說(shuō)明本實(shí)用新型實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見(jiàn)地，下面描述中的附圖僅僅是本實(shí)用新型的實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來(lái)講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)提供的附圖獲得其他的附圖。
[0026]圖1為本申請(qǐng)實(shí)施例提供的一種35kV直掛式SVG控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0027]圖2為本申請(qǐng)另一實(shí)施例提供的另外一種功率單元的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0028]圖3為本申請(qǐng)另一實(shí)施例提供的另外一種35kV直掛式SVG控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0029]圖4為本申請(qǐng)另一實(shí)施例提供的另外一種35kV直掛式SVG控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0030]下面將結(jié)合本實(shí)用新型實(shí)施例中的附圖，對(duì)本實(shí)用新型實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本實(shí)用新型一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒緦?shí)用新型中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒(méi)有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本實(shí)用新型保護(hù)的范圍。
[0031]本實(shí)用新型提供了一種35kV直掛式SVG控制系統(tǒng)，以解決現(xiàn)有技術(shù)中缺少應(yīng)用于35kV直掛式SVG的控制系統(tǒng)的問(wèn)題。
[0032]具體的，如圖1所示，所述35kV直掛式SVG控制系統(tǒng)，與3N個(gè)依次串聯(lián)的功率單元相連;所述35kV直掛式SVG控制系統(tǒng)包括:主控板101、第一相控板102、第二相控板103及第三相控板104;N為大于I的正整數(shù);其中:
[0033]主控板101通過(guò)高速光纖分別與第一相控板102、第二相控板103及第三相控板104相連；
[0034]第一相控板102通過(guò)低速光纖與第I至第N個(gè)所述功率單元相連；
[0035]第二相控板103通過(guò)低速光纖與第N+1至第2N個(gè)所述功率單元相連；
[0036]第三相控板104通過(guò)低速光纖與第2N+1至第3N個(gè)所述功率單元相連。
[0037]具體的工作原理為:
[0038]主控板101用于實(shí)現(xiàn)與上位機(jī)或者外界的通訊。
[0039]第一相控板102、第二相控板103及第三相控板104分別用于與每一相的所有所述功率單元進(jìn)行通訊，具體包括解析主控板101的指令后再發(fā)送指令給相應(yīng)的所述功率單元，或者接收相應(yīng)的所述功率單元的信息經(jīng)過(guò)編譯后再發(fā)送至主控板101;從而通過(guò)三個(gè)相控板實(shí)現(xiàn)主控板101與全部所述功率單元之間的通訊，同時(shí)通過(guò)三個(gè)相控板的連接實(shí)現(xiàn)了SVG模塊化設(shè)計(jì)，便于安裝接線。
[0040]在具體的實(shí)際應(yīng)用中，所述功率單元可以如圖2所示，包括:單元控制板、電容板、電源板及IGBT模塊，所述功率單元內(nèi)部的主回路采用的H橋架構(gòu)，單個(gè)所述功率單元的承載電壓約為833V，應(yīng)用于35kV電網(wǎng)則每相需要42個(gè)所述功率單元串聯(lián)，即所述N為42。
[0041]當(dāng)然，單個(gè)所述功率單元的承載電壓也可以為其他值，此時(shí)所述N的取值將隨之變化。另外，隨著電網(wǎng)技術(shù)的更新，所述SVG也可以應(yīng)用于其他電壓等級(jí)的電網(wǎng)，單個(gè)所述功率單元的承載電壓及所述N的取值都可以隨之產(chǎn)生變化，均在本申請(qǐng)的保護(hù)范圍內(nèi)。
[0042]本實(shí)施例提供的所述35kV直掛式SVG控制系統(tǒng)，在較高的電壓等級(jí)下，通過(guò)一個(gè)主控板及三個(gè)相控板與3N個(gè)依次串聯(lián)的所述功率單元相連;且主控板101與第一相控板102、第二相控板103及第三相控板104之間通過(guò)高速光纖相連，第一相控板102、第二相控板103及第三相控板104通過(guò)低速光纖與3N個(gè)所述功率單元相連，通過(guò)上述光纖的連接即可滿足其較高的控制速度與安規(guī)要求。
[0043]值得說(shuō)明的是，現(xiàn)有技術(shù)中應(yīng)用于35kV電網(wǎng)的SVG控制系統(tǒng)，存在主控板與所有功率單元直接相連的方案，雖然可以實(shí)現(xiàn)通訊，但是由于所述功率單元的數(shù)量較多，又要滿足其安規(guī)要求而采用光纖，但適用于長(zhǎng)距離傳輸?shù)墓饫w成本較高，且需要的數(shù)量較多，因此將造成較高的成本增加。
[0044]而本實(shí)施例提供的所述35kV直掛式SVG控制系統(tǒng)，由三個(gè)相控板通過(guò)所述高速光纖與所述主控板相連，實(shí)現(xiàn)與所述主控板之間的大數(shù)據(jù)量通訊；而所述三個(gè)相控板與所述功率單元之間的通訊數(shù)據(jù)量較少，采用所述低速光纖相連即可。所述三個(gè)相控板的增加，使得所述主控板與所述功率單元之間無(wú)需長(zhǎng)距離傳輸?shù)墓饫w，且通過(guò)所述低速光纖的采用，更加降低了系統(tǒng)的通訊成本。
[0045]優(yōu)選的，如圖3所示，所述35kV直掛式SVG控制系統(tǒng)還包括:3M個(gè)光纖板;M為大于I的正整數(shù);其中:
[0046]第I至第M個(gè)所述光纖板連接于第一相控板102與第I至第N個(gè)所述功率單元之間；
[0047]第M+1至第2M個(gè)所述光纖板連接于第二相控板103與第N+1至第2N個(gè)所述功率單元之間；
[0048]第2M+1至第3M個(gè)所述光纖板連接于第三相控板104與第2N+1至第3N個(gè)所述功率單元之間；
[0049]每個(gè)所述功率單元均連接有一個(gè)所述光纖板。
[0050]以單個(gè)所述功率單元的承載電壓約為833V，所述N為42為例進(jìn)行說(shuō)明，上述實(shí)施例中一個(gè)相控板上需要設(shè)置42個(gè)光纖座分別與42個(gè)所述功率單元相連。
[0051 ]而本實(shí)施例中，每個(gè)所述光纖板可以連接有多個(gè)所述功率單元。具體地，每個(gè)所述光纖板上可以設(shè)置有9路收發(fā)光纖座分別與9個(gè)所述功率單元相連，即一個(gè)所述光纖板可以和9個(gè)所述功率單元通訊。增加所述光纖板之后，在每個(gè)相控板與42個(gè)所述功率單元之間需要5個(gè)所述光纖板即可，即所述M為5;此時(shí)一個(gè)相控板上需要設(shè)置5個(gè)光纖座分別與5個(gè)所述光纖板相連即可，減小了相控板整體體積，同時(shí)降低了光纖座損壞的風(fēng)險(xiǎn)。
[0052]當(dāng)然，每個(gè)所述光纖板上設(shè)置的收發(fā)光纖座的數(shù)量并不一定限定于此，可以視其具體應(yīng)用環(huán)境而定。
[0053]優(yōu)選的，單個(gè)所述功率單元的承載電壓為833V，所述N為42，所述M為5。
[0054]單個(gè)所述功率單元的承載電壓為833V，35kV電網(wǎng)中的每一相包括42個(gè)所述功率單元串聯(lián)在一起，即所述N為42。類(lèi)似于電池串聯(lián)提高電壓原理。每個(gè)所述光纖板上可以設(shè)置有9路收發(fā)光纖座分別與9個(gè)所述功率單元相連，則一個(gè)相控板上需要設(shè)置5個(gè)光纖座分別與5個(gè)所述光纖板相連，即所述M為5。
[0055]當(dāng)然，當(dāng)單個(gè)所述功率單元的承載電壓為其他值時(shí)，所述N的取值將隨之變化。另夕卜，隨著電網(wǎng)技術(shù)的更新，所述SVG也可以應(yīng)用于其他電壓等級(jí)的電網(wǎng)，單個(gè)所述功率單元的承載電壓及N的取值都可以隨之產(chǎn)生變化，均在本申請(qǐng)的保護(hù)范圍內(nèi)。
[0056]優(yōu)選的，如圖4所示，主控板101包括:DSP(digital signal processor，數(shù)字信號(hào)處理器)、MQJ(Micro Control Unit，微控制單元)及分別與所述DSP、所述MCU、第一相控板102、第二相控板 103 及第三相控板 104 相連的FPGA (Fie ld-Programmab Ie GateArrayJJ^g可編程門(mén)陣列)。
[0057]主控板101中，所述DSP用于算法計(jì)算，所述M⑶用于實(shí)現(xiàn)人機(jī)交互及擴(kuò)展功能實(shí)現(xiàn)，所述FPGA用于實(shí)現(xiàn)所述DSP與所述MCU的數(shù)據(jù)交互，同時(shí)所述FPGA實(shí)現(xiàn)與相控板101的通訊。
[0058]優(yōu)選的，如圖4所示，主控板101還包括:與所述M⑶相連的擴(kuò)展板連接器。
[0059]在具體的實(shí)際應(yīng)用中，主控板101還可以通過(guò)所述擴(kuò)展板連接器與與各種擴(kuò)展板連接，比如系統(tǒng)1板、用戶(hù)1板、通訊擴(kuò)展板及編碼器擴(kuò)展板等，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)各種擴(kuò)展功能。其中:
[0060]所述系統(tǒng)1板主要包含數(shù)字量輸入、繼電器輸出及光纖收發(fā)。
[0061]所述用戶(hù)1板主要包含數(shù)字量輸入輸出、繼電器輸出及高速脈沖輸入輸出等。
[0062]所述通訊擴(kuò)展板可以包括口1'0打13118、(16￥；[061161:、311713118等通訊卡。
[0063]所述編碼器擴(kuò)展板可以支持正余弦編碼器、旋變編碼器、UVW編碼器及光電旋轉(zhuǎn)增量編碼器。
[0064]在具體的實(shí)際應(yīng)用中，與所述擴(kuò)展板連接器連接的擴(kuò)展板并不做具體限定，此處僅為一種示例說(shuō)明。
[0065]優(yōu)選的，所述擴(kuò)展板連接器為金手指插槽或者簡(jiǎn)易牛角連接器。
[0066]所述擴(kuò)展板連接器可以為金手指插槽或者簡(jiǎn)易牛角連接器;采用金手指插槽更利于與所述擴(kuò)展板連接器相連的擴(kuò)展板的更換和固定。在具體的實(shí)際應(yīng)用中，也可以根據(jù)具體實(shí)際情況采用其他的連接器連接，此處并不做具體限定。
[0067]優(yōu)選的，如圖4所示，第一相控板102、第二相控板103及第三相控板104均包括:FPGA0
[0068]相控板系統(tǒng)采用單個(gè)FPGA架構(gòu)，主要負(fù)責(zé)與主控板101的通訊，同時(shí)把主控板101傳遞的PWM(Pulse-Width Modulat1n，脈沖寬度調(diào)制)信息分配指令傳遞給所述功率單元。
[0069]優(yōu)選的，如圖4所示，第一相控板102、第二相控板103及第三相控板104均還包括:與所述FPGA相連的光纖板連接器。
[0070]優(yōu)選的，所述光纖板連接器為金手指插槽或者簡(jiǎn)易牛角連接器。
[0071]優(yōu)選的，所述高速光纖為通訊速率大于25Mb/s的光纖;所述低速光纖為通訊速率小于5Mb/s的光纖。
[0072]在具體的實(shí)際應(yīng)用中，所述高速光纖可以采用通訊速率為100Mb/S的光纖;所述低速光纖采用通訊速率為5Mb/s的光纖即可，更加有利于降低所述35kV直掛式SVG控制系統(tǒng)的成本。
[0073]本實(shí)用新型中各個(gè)實(shí)施例采用遞進(jìn)的方式描述，每個(gè)實(shí)施例重點(diǎn)說(shuō)明的都是與其他實(shí)施例的不同之處，各個(gè)實(shí)施例之間相同相似部分互相參見(jiàn)即可。對(duì)于實(shí)施例公開(kāi)的裝置而言，由于其與實(shí)施例公開(kāi)的方法相對(duì)應(yīng)，所以描述的比較簡(jiǎn)單，相關(guān)之處參見(jiàn)方法部分說(shuō)明即可。
[0074]以上僅是本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施方式，使本領(lǐng)域技術(shù)人員能夠理解或?qū)崿F(xiàn)本實(shí)用新型。對(duì)這些實(shí)施例的多種修改對(duì)本領(lǐng)域的技術(shù)人員來(lái)說(shuō)將是顯而易見(jiàn)的，本文中所定義的一般原理可以在不脫離本實(shí)用新型的精神或范圍的情況下，在其它實(shí)施例中實(shí)現(xiàn)。因此，本實(shí)用新型將不會(huì)被限制于本文所示的這些實(shí)施例，而是要符合與本文所公開(kāi)的原理和新穎特點(diǎn)相一致的最寬的范圍。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種35kV直掛式SVG控制系統(tǒng)，其特征在于，所述35kV直掛式SVG控制系統(tǒng)與3N個(gè)依次串聯(lián)的功率單元相連，包括:主控板、第一相控板、第二相控板及第三相控板;N為大于I的正整數(shù);其中: 所述主控板通過(guò)高速光纖分別與所述第一相控板、所述第二相控板及所述第三相控板相連； 所述第一相控板通過(guò)低速光纖與第I至第N個(gè)所述功率單元相連； 所述第二相控板通過(guò)低速光纖與第N+1至第2N個(gè)所述功率單元相連； 所述第三相控板通過(guò)低速光纖與第2N+1至第3N個(gè)所述功率單元相連。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的35kV直掛式SVG控制系統(tǒng)，其特征在于，還包括:3M個(gè)光纖板;M為大于I的正整數(shù);其中: 第I至第M個(gè)所述光纖板連接于所述第一相控板與第I至第N個(gè)所述功率單元之間； 第M+1至第2M個(gè)所述光纖板連接于所述第二相控板與第N+1至第2N個(gè)所述功率單元之間； 第2M+1至第3M個(gè)所述光纖板連接于所述第三相控板與第2N+1至第3N個(gè)所述功率單元之間； 每個(gè)所述功率單元均連接有一個(gè)所述光纖板。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的35kV直掛式SVG控制系統(tǒng)，其特征在于，所述主控板包括:數(shù)字信號(hào)處理器DSP、微控制單元M⑶及分別與所述DSP、所述MCU、所述第一相控板、所述第二相控板及所述第三相控板相連的現(xiàn)場(chǎng)可編程門(mén)陣列FPGA。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的35kV直掛式SVG控制系統(tǒng)，其特征在于，所述主控板還包括:與所述MCU相連的擴(kuò)展板連接器。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的35kV直掛式SVG控制系統(tǒng)，其特征在于，所述擴(kuò)展板連接器為金手指插槽或者簡(jiǎn)易牛角連接器。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的35kV直掛式SVG控制系統(tǒng)，其特征在于，所述第一相控板、所述第二相控板及所述第三相控板均包括:FPGA。7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的35kV直掛式SVG控制系統(tǒng)，其特征在于，所述第一相控板、所述第二相控板及所述第三相控板均還包括:與所述FPGA相連的光纖板連接器。8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的35kV直掛式SVG控制系統(tǒng)，其特征在于，所述光纖板連接器為金手指插槽或者簡(jiǎn)易牛角連接器。9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的35kV直掛式SVG控制系統(tǒng)，其特征在于，所述高速光纖為通訊速率大于25Mb/s的光纖;所述低速光纖為通訊速率小于5Mb/s的光纖。10.根據(jù)權(quán)利要求2所述的35kV直掛式SVG控制系統(tǒng)，其特征在于，單個(gè)所述功率單元的承載電壓為833V，所述N為42，所述M為5。
【文檔編號(hào)】H02J3/18GK205429738SQ201520926237
【公開(kāi)日】2016年8月3日
【申請(qǐng)日】2015年11月19日
【發(fā)明人】張廣志, 凡念, 田其金
【申請(qǐng)人】蘇州英威騰電力電子有限公司, 深圳市英威騰電氣股份有限公司