光伏電站SVC無功補償裝置運行與維護規(guī)程

光伏電站SVC無功補償裝置運行與維護規(guī)程1.1概述山東泰開電力電子有限公司SVC控制系統(tǒng)（以下簡稱SVC控制系統(tǒng)）適用于電壓等級為6KV～35KV的TCR型SVC裝置的自動調(diào)節(jié)與監(jiān)控。本系統(tǒng)采用組屏安裝方式，可以完成對TCR的全面監(jiān)控。該系統(tǒng)運用快速調(diào)節(jié)算法，實現(xiàn)對無功的快速補償，可有效抑制電壓波動、閃變，減少電力系統(tǒng)中的諧波，提高功率因數(shù)。從而起到改善電能質(zhì)量，提高生產(chǎn)效率的作用。1.2主要技術參數(shù)1.2.1電源(1)交流電源a.額定電壓：220V，允許偏差-15%～+10%b.頻率：50Hz，允許偏差±0.5Hzc.波形：正弦，波形畸變不大于5%(2)直流電源a.額定電壓：220Vb.允許偏差：-20%～+10%c.紋波系數(shù)：不大于5%1.2.2二次回路額定參數(shù)(1)額定參數(shù)a.交流電流：5Ab.交流電壓：100Vc.頻率：50Hz(2)功率消耗a.交流電流回路：當IN=5A時，每相不大于1VA當IN=1A時，每相不大于0.5VAb.交流電壓回路：當額定電壓時，每相不大于1VA(3)過載能力a.交流電流回路：1.2倍額定電流，連續(xù)工作b.交流電壓回路：1.2倍額定電壓，連續(xù)工作c.直流電源回路：80%～110%額定電壓，連續(xù)工作1.3結構說明SVC控制系統(tǒng)主要包括：SVC調(diào)節(jié)裝置1臺、SVC同步裝置1臺、SVC觸發(fā)裝置3臺、SVC監(jiān)控裝置3臺，另外還包括24V直流電源、轉換開關和空氣開關等。所有部件安裝于一面屏內(nèi)，各裝置間的關鍵信號采用光纖連接，從而保證了其可靠的抗干擾能力。屏體平面布置如圖1.3.1所示：圖1.3.1平面布置圖1.4調(diào)節(jié)裝置1.4.1功能介紹SVC調(diào)節(jié)裝置能夠準確測量電力系統(tǒng)的電壓、電流等參數(shù)，迅速計算出電力系統(tǒng)的無功，進而計算出晶閘管觸發(fā)角度并在特定時刻向SVC觸發(fā)裝置發(fā)出晶閘管開通信號。SVC調(diào)節(jié)裝置使用32位DSP作為主運算CPU，采用14位高速同步采樣模數(shù)轉換器，保證了運算的迅速和結果的精確。SVC調(diào)節(jié)裝置機箱為6U高19/3英寸寬標準機箱，其前面板如圖1.4.1所示：圖1.4.1SVC調(diào)節(jié)裝置前面板SVC調(diào)節(jié)裝置面板上半部分為顯示部分，包括液晶和發(fā)光二極管；下半部分為功能按鍵通過操作功能按鍵可以從液晶上查詢SVC系統(tǒng)的一些實時數(shù)據(jù)，例如母線電壓、總進線電流、TCR支路電流、系統(tǒng)功率等。SVC調(diào)節(jié)裝置共有4個子功能模塊，分別是電源插件、主插件、互感器插件和顯示板，其間通過底板聯(lián)系。其中，前三個模塊采用插件形式插于底板后方。顯示板在底板正前方，通過電纜排線與底板相連接。SVC調(diào)節(jié)裝置采用RS485通訊接口與站控進行通訊，通過此接口能夠把SVC系統(tǒng)部分相關參數(shù)上傳到站控，便于站控顯示。并且能夠響應站控對時等命令。SVC調(diào)節(jié)裝置端子圖如圖1.4.2所示，其中201～206號端子為光纖接口，其他端子為電氣連接端子，其中端子圖中空白處表示此端子未使用。圖1.4.2SVC調(diào)節(jié)裝置端子圖SVC調(diào)節(jié)裝置通過光纖接口（201、202、203）接收來自于同步裝置的三相同步信號（分別對應UAB、UBC和UCA），然后根據(jù)計算所得觸發(fā)角度，在特定時刻通過光發(fā)射口（204、205、206）向VBE裝置發(fā)送出發(fā)信號，具體波形見圖1.4.3：圖1.4.3同步信號、觸發(fā)信號示意圖模擬量輸入通過端子101～124來實現(xiàn)，共配置了12路模擬信號輸入，常規(guī)配置為3路電壓信號和9路電流信號。其中119～124也可以更改為電壓輸入端子，用于實現(xiàn)6路電壓和6路電流的模擬量輸入配置，可根據(jù)工程實際需要進行靈活更改。電壓端子額定值為100V，電流端子額定值為5A。端子207、208為RS485通訊接口，負責與站控進行通訊。端子209、210為CANBUS通訊接口，此通訊接口為預留功能。端子401～408為8路開入量輸入端子，端子409為開入量公共地輸入端子，開入量驅動電壓額定值為24V。端子415～416為裝置失電告警端子，為無源常閉節(jié)點，Umax＝250V，Imax＝3A。端子419、421為裝置電源端子，端子424為屏蔽地接入端子。1.4.2操作說明裝置上電后液晶首先顯示“裝置信息”菜單，裝置信息菜單顯示產(chǎn)品編號、裝置名稱和版本信息組成，見圖1.4.4。圖1.4.4裝置信息菜單圖1.4.5主菜單按“退出”鍵后進入主菜單，主菜單共有9個子菜單，分別是“遙測”、“定值”、“狀態(tài)”、“記錄”、“內(nèi)存”、“遙控”、“系數(shù)”、“版本”和“時間”子菜單，如圖1.4.5所示。在主菜單上把光標停到相應位置后，按“確認”鍵，可進入相應子菜單。在主菜單上選擇“遙測”子菜單后按“確認”鍵，即可進入“遙測”菜單，遙測菜單如圖1.4.6。“遙測”菜單用于顯示1#進線電流、2#進線電流、TCR支路電流、綜合負載電流、系統(tǒng)電壓、功率和功率因數(shù)等遙測值。遙測信息共6頁，可通過“↑”“↓”鍵來實現(xiàn)翻頁?！岸ㄖ怠辈藛斡脕碓O置和查看定值。在主菜單上選擇“定值”子菜單后按“確認”鍵，首先顯示定值“模式選擇”菜單，包括兩種操作模式：分別是：“查看”和“修改”模式，如圖1.4.7。選擇“查看”模式可以查看定值內(nèi)容。選擇“修改”模式，提示輸入密碼，界面如圖1.4.8，把光標移動到圖上數(shù)字“00”位置，按“＋”“-”鍵，可以修改密碼，改好密碼后，按“確認”鍵，進入定值修改界面，定值修改界面如圖1.4.9。光標移動到圖示數(shù)字“101.0”位置后，按“＋”、“-”鍵，可以對定值進行修改；光標移動到“○ON”中的“○”位置后，按“＋”、“-”鍵，可以設定定值所對應功能的投入或退出，ON表示功能投入，OFF表示功能退出。修改完成后按“退出”鍵，液晶提示是否要保存定值，通過“←”、“→”鍵進行選擇，選擇“YES”對定值進行保存，選擇“NO”則放棄保存定值。圖1.4.6遙測菜單圖1.4.7定值“模式選擇”菜單圖1.4.8密碼輸入菜單圖1.4.9定值修改菜單“狀態(tài)”菜單用于顯示調(diào)節(jié)裝置各遙信狀態(tài)，“0”表示遙信無，“1”表示遙信有。“記錄”菜單用于顯示SOE故障告警信息，包含時間、故障時系統(tǒng)狀態(tài)等信息。在主菜單上選擇“記錄”子菜單后按“確認”鍵，液晶首先顯示“SOE記錄編號選擇菜單”，選擇相應記錄號，按“確認”鍵，進入SOE信息菜單?！皟?nèi)存”菜單、“遙控”菜單、“版本”菜單為調(diào)試菜單，正常運行時無需查看或配置?！跋禂?shù)”菜單用來設置裝置地址號（通訊用）和一些校正系數(shù)，其操作方式與“定值”菜單類似，正常運行時無需修改?！皶r間”菜單用于顯示和修改系統(tǒng)時間，與定值類似同樣分為“顯示”模式和“修改”模式，操作方式也與定值類似。進入時間菜單后液晶上顯示當前日期、時間。1.5SVC同步裝置SVC同步裝置采集SVC系統(tǒng)母線電壓信號，然后對此信號進行多階濾波處理，濾除電壓中的高次諧波和直流分量成分，然后對所?；ㄟM行方波變換，從而得到與母線電壓基波相位一致的方波信號（同步信號）。圖1.1.1SVC同步裝置前面板同步信號為其他SVC裝置工作的基礎信號。SVC同步裝置機箱為6U高19/3英寸寬標準機箱，其前面板如圖1.1.1所示。SVC同步裝置無需人機交互部分，前面板采用盲板結構。同步裝置共設有3個子功能模塊，分別是電源插件、主插件和互感器插件，其間通過底板聯(lián)系。其中主插件包含了模擬濾波、整形、數(shù)字邏輯處理和光發(fā)射器驅動等功能。SVC同步裝置的結構采用與SVC調(diào)節(jié)裝置一致的后插拔形式。SVC同步裝置端子圖如圖1.1.2所示，其中端子201～215為光發(fā)射端子。其他端子為電氣連接端子。圖1.1.2SVC同步裝置端子圖端子101～106為模擬量輸入端子，系統(tǒng)電壓由此輸入。端子201～215為同步信號光輸出端子，用于向其他模塊提供15路同步信號。電源插件端子說明請參照SVC調(diào)節(jié)裝置。SVC同步裝置共配置了15路光發(fā)射端口，每個端口采用單獨的驅動電路，配合可編程邏輯芯片，可以對光發(fā)射端口進行靈活配置?，F(xiàn)把15路光發(fā)射口分為3組，每組5個，每組分別對應電壓的AB、BC和CA相，具體同步信號波形請參照圖1.4.3。1.6觸發(fā)裝置SVC觸發(fā)裝置主要負責產(chǎn)生觸發(fā)閥組的脈沖編碼信號。SVC觸發(fā)裝置同其他裝置一樣采用6U高19/3英寸寬的標準機箱，前面板除了印字不同外與SVC同步裝置前面板一致，參見圖1.6.1。SVC觸發(fā)裝置共設4個子功能模塊，分別是電源插件、主插件、擴展插件一和擴展插件二。主插件負責同步信號和觸發(fā)信號的接收和部分正向閥的觸發(fā)，擴展插件一負責其余部分正向閥觸發(fā)，擴展插件二負責負向閥的觸發(fā)。SVC觸發(fā)裝置的端子圖如圖1.6.2所示。其中端子101～123、201～211、301～315為光傳輸端子，其他端子為電氣連結端子。端子101～123、201～208、301～315為光發(fā)射端口，用于連接閥組端高電位板，實現(xiàn)觸發(fā)脈沖信號的傳輸。圖1.6.1SVC觸發(fā)裝置前面板圖1.6.2SVC觸發(fā)裝置端子端子209～211為光接收端口，209端口用于接收觸發(fā)信號，210、211端口用于接收2個同步信號。電源插件端子說明請參照SVC調(diào)節(jié)裝置。SVC觸發(fā)裝置接收來自SVC調(diào)節(jié)裝置的觸發(fā)信號后，首先根據(jù)同步信號狀態(tài)進行區(qū)間判斷，判斷此觸發(fā)信號是否落入正（負）向閥的觸發(fā)區(qū)間，如果落入正（負）向閥的觸發(fā)區(qū)間則開始發(fā)送正（負）向閥脈沖編碼信號，否則不響應此觸發(fā)信號。脈沖編碼信號采用固定編碼格式，與閥端高電位板配合使用，高電位板負責對此信號解碼，產(chǎn)生兩種邏輯功能：觸發(fā)晶閘管和閥組狀態(tài)檢測。具體編碼請參照圖1.6.3。圖1.6.3脈沖編碼信號SVC觸發(fā)裝置首先向閥組發(fā)送8組雙脈沖，其中每個脈沖寬度為5us，每組中兩個脈沖間隔為16us，每組之間間隔128us，閥端高電位板接收到雙脈沖信號后調(diào)制產(chǎn)生晶閘管觸發(fā)信號。雙脈沖序列發(fā)送完畢后，在正負電壓過零點后1ms時刻，SVC觸發(fā)裝置向閥組發(fā)送狀態(tài)檢測脈沖，此脈沖為單脈沖，寬度為5us，閥端高電位板接收到單脈沖信號后，對閥組工作狀態(tài)進行檢測，工作狀態(tài)正常則向SVC監(jiān)控裝置發(fā)送一個晶閘管回報信號，表示此閥組工作正常。具體脈沖編碼圖請參照圖1.6.4。圖1.6.4脈沖編碼信號格式1.7監(jiān)控裝置1.7.1功能介紹SVC監(jiān)控裝置采用單片機作為主控制器，并輔以可編程邏輯器件進行邏輯處理，對整個SVC系統(tǒng)的運行狀態(tài)進行全面監(jiān)控，SVC監(jiān)控裝置主要執(zhí)行以下功能：負責對閥組狀態(tài)監(jiān)控，檢測到閥組有異常時能夠迅速執(zhí)行相應保護功能。就地顯示各個閥組實時狀態(tài)、BOD工作狀態(tài)。采用CAN現(xiàn)場總線與站控進行通訊，能夠把閥組狀態(tài)、BOD狀態(tài)、故障類型等上傳到站控端。SVC監(jiān)控裝置采用6U高19/3英寸寬的標準機箱，前面板見圖1.7.1。SVC監(jiān)控裝置共設5個子功能模塊，分別是電源插件、主插件、擴展插件一、擴展插件二和顯示板，其間通過底板相連。主插件負責同步信號接收、邏輯處理和通訊等核心功能，擴展插件負責接收來自高電位板的回報信號。SVC監(jiān)控裝置的端子圖如圖1.7.2所示。其中，101～109、201～203、301～315為光傳輸端子，其他端子為電氣連結端子。端子101～109、301～315為光接收端口，用于連接閥組端高電位板，實現(xiàn)對回報信號和BOD動作信號的接收。端子201～202為光接收端口，用于接收同步信號。電源插件端子說明請參照SVC調(diào)節(jié)裝置。SVC監(jiān)控裝置共設置2種保護類型，保護動作后能夠向站控端發(fā)送保護動作時間、動作類型、動作值等參量，具體名稱及功能簡介如下：晶閘管冗余不足：一相閥中有一個（6KV）或多個（35KV）晶閘管損壞，晶閘管冗余個數(shù)不夠，SVC需退出運行。晶閘管故障：一相閥中有晶閘管回報不正常或BOD回報。圖1.7.1SVC監(jiān)控裝置前面板圖1.7.2SVC監(jiān)控裝置端子圖1.7.2操作說明裝置上電后液晶首先顯示“裝置信息”菜單，裝置信息菜單顯示產(chǎn)品編號、裝置名稱和版本信息組成，見圖1.7.3。按“退出”鍵后進入主菜單，主菜單共有2個子菜單，分別是“信息”和“狀態(tài)”子菜單，如圖1.7.4所示。在主菜單上把光標停到相應位置后，按“確認”鍵，可進入相應子菜單。圖1.7.3裝置信息菜單圖1.7.4主菜單“信息”菜單用來顯示閥組故障信息，正常情況下應如圖1.7.5所示，異常時顯示相應告警信息，例如當有晶閘管回報異?；駼OD誤回報時，此時“信息”菜單應顯示“晶閘管故障”信息，見圖1.7.6。圖1.7.5信息菜單圖1.7.6晶閘管故障信息“狀態(tài)”菜單用于顯示閥組的當前狀態(tài)，包括晶閘管回報狀態(tài)和BOD回報狀態(tài)兩個界面，兩個界面之間可通過“↑”、“↓”鍵切換。晶閘管回報狀態(tài)界面如圖1.7.7所示，圖中“●”表示晶閘管回報異常，“○”表示晶閘管回報正常。BOD回報狀態(tài)界面如圖1.7.8所示,其中圖中“●”表示晶閘管BOD回報狀態(tài)異常，“○”表示晶閘管BOD回報狀態(tài)正常。圖1.7.7晶閘管狀態(tài)界面圖1.7.8BOD回報狀態(tài)界面1.8控制系統(tǒng)運行方式SVC控制系統(tǒng)共有3種工作方式，分別是：“投入”、“自檢”、“退出”。工作方式切換通過SVC控制屏前板所設置轉換開關完成。在“投入”模式下，SVC控制系統(tǒng)所有裝置均正常工作，能夠實現(xiàn)閥組的正常觸發(fā)和監(jiān)測。在“自檢”模式下，SVC同步裝置、SVC調(diào)節(jié)裝置、SVC監(jiān)控裝置正常工作；SVC觸發(fā)裝置脈沖編碼信號只有原單脈沖部分，雙脈沖部分不再發(fā)送。此模式不對閥進行觸發(fā)，主要用于對閥組狀態(tài)的檢測。在“退出”模式下，SVC同步裝置、SVC調(diào)節(jié)裝置正常工作；SVC觸發(fā)裝置、SVC監(jiān)控裝置停止工作，不接收、不響應、不發(fā)送任何信號。1.9站控系統(tǒng)SVC站控系統(tǒng)適用于35kV及以下電壓等級，可完成TCR型SVC裝置的全面監(jiān)控，它還可實現(xiàn)SVC各濾波支路的自動投入、退出、聯(lián)動跳閘動作等自動過程控制功能，減輕操作人員的工作負擔，避免誤操作。本系統(tǒng)提供完善的通訊支持可接入各種自動化系統(tǒng)或繼保單元，成為其下屬智能化設備。系統(tǒng)就地控制工作站和站控操作臺兩個操作界面，通過向用戶提供友好的人機操作界面，實現(xiàn)監(jiān)測量的集中顯示與可視化操作。1.9.1主要技術參數(shù)1、工作電源電壓：AC220V頻率：50Hz功耗：＜500W2、通訊方式1）Canbus現(xiàn)場總線方式；最大傳輸速率10Mb/s；2)最大傳輸距離10Km。1.9.2站控結構1、硬件結構1）SVC站控是本系統(tǒng)就地顯示和操作的主要界面，其硬件基礎為一臺一體化工作站，它主要安裝在監(jiān)控屏中，如圖1.3.1。一體化工作站其正面示意圖如圖1.9.2：圖1.9.2由圖可見：該工作站正面由5個主要區(qū)域組成：A區(qū)為帶有LCD液晶顯示屏區(qū)；B區(qū)為功能鍵區(qū)；C區(qū)為防水觸控板，相當于筆記本電腦所用的觸摸板(依據(jù)機型不同而定)；D區(qū)為一個帶有鎖的可關閉的小門，內(nèi)有電源開關、前板USB接口、軟盤驅動器、復位鍵、顯示調(diào)整旋鈕等；E區(qū)為鍵盤區(qū)；2）系統(tǒng)配置及資源說明一體化工作站中安裝有MOXA卡，以擴充串口數(shù)量（現(xiàn)安裝的為8個擴充串口），資源分配如下：COM1：與TM單元（可控硅在線監(jiān)測裝置）通訊（CAN）；COM2：與直流屏的通訊端口（RS232）；COM3：與水冷系統(tǒng)通訊（RS485）（水水SVC工程）；COM4：前置通訊子系統(tǒng)用于向后臺子系統(tǒng)轉發(fā)數(shù)據(jù)的端口（RS232）；COM8：后臺子系統(tǒng)接收數(shù)據(jù)端口（RS232）；COM9：觸摸屏（RS232）串口；COM10：與綜保單元的通訊端口（CAN）；COM11：與VC單元（閥控）通訊（RS485）；其余串口備用；2、軟件結構本站控系統(tǒng)主要分為以下幾個子系統(tǒng)：前置通訊子系統(tǒng)：主要用于收集站內(nèi)所有保護/測控/IDE裝置的參數(shù)，使用各種標準通訊規(guī)約以一對多的方式進行發(fā)送，并對各上位機或后臺監(jiān)控子系