IL为感性电流
SVG发出感性无功
山东泰开电力电子有限公司生产的SVG装置主要由连接电抗器、控制屏、启动柜和功率柜等组成，其一次电路如图2所示。
图2SVG设备一次接线图
串联电抗器的主要作用是将SVG与电网连接起来实现能量的缓冲。
SVG控制系统主要包括：
SVG调节装置1台、SVG同步装置1台、SVG触发装置3台、SVG监控装置3台，另外还包括24V直流电源、转换开关和空气开关等。
所有部件安装于一面屏内，各装置间的关键信号采用光纤连接，从而保证了其可靠的抗干扰能力。
SVG调节装置能够准确测量电力系统的电压、电流等参数，迅速计算出电力系统的无功，进而计算出逆变输出电压移相角。
SVG同步装置采集系统母线电压信号，然后对此信号进行多阶滤波处理，滤除电压中的高次谐波和直流分量成分，然后对所剩基波进行方波变换，从而得到与母线电压基波相位一致的方波信号（同步信号）。
监控装置负责监视SVG各链节的工作状态。
触发装置负责接收调节装置传来的SVG控制命令并将触发信号编码后下发给各链节。
站控将SVG所有运行信息进行打包封装和存储，为操作人员提供一个直观的界面。
SVG的启动柜主要由限流电阻和旁路接触器组成。
SVG上级断路器合闸前，旁路接触器分闸，串联电抗、限流电阻和功率柜串联在一起。
SVG正常运行时，旁路接触器合闸，限流电阻被接触器旁路。
SVG功率柜由链节串联组成。
链节采用优质进口IGBT模块组成单相H桥逆变电路，直流支撑电容采用优质薄膜直流电容器，电容器具有纹波电流大、耐压能力强，寿命长等特点。
五、控制系统使用说明
1.概述
山东泰开电力电子有限公司生产的静止无功发生器控制系统，适用于电压等级为6KV～10KV的SVG装置的自动调节与监控。
本系统采用组屏安装方式，可以完成对SVG的全面监控。
该系统运用快速调节算法，实现对无功的快速补偿，可有效抑制电压波动、闪变，并可减少电力系统中的谐波、负序，提高功率因数。
从而起到改善电能质量，提高生产效率的作用。
2.主要技术参数
2.1工作环境条件
a.相对湿度：
10%～90%
b.大气压力：
86～106kPa
2.2电源
2.2.1交流电源
a.额定电压：
220V，允许偏差-15%～+10%
b.频率：
50Hz，允许偏差±0.5Hz
c.波形：
正弦，波形畸变不大于5%
2.2.2直流电源
a.额定电压：
220V
b.允许偏差：
-20%～+10%
c.纹波系数：
不大于5%
2.3二次回路额定参数
2.3.1额定参数
a.交流电流：
5A
b.交流电压：
100V
c.频率：
50Hz
2.3.2功率消耗
a.交流电流回路：
当IN=5A时，每相不大于1VA
当IN=1A时，每相不大于0.5VA
b.交流电压回路：
当额定电压时，每相不大于1VA
3.结构说明
SVG控制系统主要包括：
SVG调节装置1台、SVG同步装置1台、SVG触发装置3台、SVG监控装置3台，另外还包括24V直流电源、转换开关和空气开关等。
所有部件安装于一面屏内，各装置间的关键信号采用光纤连接，从而保证了其可靠的抗干扰能力。
屏体平面布置如图3-1所示。
图3-1平面布置图
3.1SVG调节装置
3.1.1功能简述
SVG调节装置能够准确测量电力系统的电压、电流等参数，迅速计算出电力系统的无功，进而计算出逆变输出电压移相角，并在特定时刻向SVG触发装置发控制信息。
SVG调节装置使用32位DSP作为主运算CPU，采用14位高速同步采样模数转换器，保证了运算的迅速和结果的精确。
SVG调节装置机箱为6U高19/3英寸宽标准机箱，其前面板如图3-2所示。
图3-2SVG调节装置前面板
SVG调节装置面板上半部分为显示部分，包括液晶和发光二极管；下半部分为功能按键,通过操作功能按键可以从液晶上查询SVG系统的一些实时数据，例如母线电压、总进线电流、SVG支路电流、系统功率因数等。
SVG调节装置共有4个子功能模块，分别是电源插件、主插件、互感器插件和显示板，其间通过底板联系。
其中，前三个模块采用插件形式插于底板后方。
显示板在底板正前方，通过电缆排线与底板相连接。
SVG调节装置采用RS485通讯接口与站控进行通讯，通过此接口能够把SVG系统部分相关参数上传到站控，便于站控显示，并且能够响应站控对时等命令。
SVG调节装置端子图如图3-3所示，其中201～212号端子为光纤接口，其他端子为电气连接端子，其中端子图中空白处表示此端子未使用。
图3-3SVG调节装置端子图
模拟量输入通过端子101～124来实现，共配置了12路模拟信号输入，常规配置为3路电压信号和9路电流信号。
其中119～124也可以更改为电压输入端子，用于实现6路电压和6路电流的模拟量输入配置，可根据工程实际需要进行灵活更改。
SVG调节装置通过测量系统三相电流、三相电压计算出电力系统的无功，进而计算出逆变电压移相角，通过光发射口（201、202、203、204、205、206）向触发装置发送控制命令。
端子207～212为光接收口，其中端口207～209用于接收由监控装置发送的链节电压。
端口210～212用于接收由同步装置发送的同步信号。
端子213、214为RS485通讯接口，负责与站控进行通讯。
端子215、216为CANBUS通讯接口，此通讯接口为预留功能。
端子401～408为8路开入量输入端子，端子409为开入量公共地输入端子。
端子415～416为装置失电告警无源常闭节点，Umax＝250V，Imax＝3A。
端子419、421为装置电源端子，端子424为屏蔽地接入端子。
3.1.2操作说明
装置上电后液晶首先显示“装置信息”菜单，装置信息菜单显示产品编号、装置名称和版本信息组成，见图3-4。
按“退出”键后进入主菜单，主菜单共有9个子菜单，分别是“遥测”、“定值”、“状态”、“记录”、“内存”、“遥控”、“系数”、“版本”和“时间”子菜单，如图3-5所示。
在主菜单上把光标停到相应位置后，按“确认”键，可进入相应子菜单。
图3-4装置信息菜单图3-5主菜单
在主菜单上选择“遥测”子菜单后按“确认”键，即可进入“遥测”菜单，遥测菜单如图3-6。
“遥测”菜单用于显示1#进线电流、2#进线电流、SVG支路电流、综合负载电流、系统电压、功率和功率因数等遥测值。
遥测信息可通过“↑”“↓”键来实现翻页。
“定值”菜单用来设置和查看定值。
在主菜单上选择“定值”子菜单后按“确认”键，首先显示定值“模式选择”菜单，包括两种操作模式：
分别是：
“查看”和“修改”模式，如图3-7。
选择“查看”模式可以查看定值内容。
选择“修改”模式，提示输入密码，界面如图3-8，把光标移动到图上数字“00”位置，按“＋”“-”键，可以修改密码，改好密码后，按“确认”键，进入定值修改界面，定值修改界面如图3-9～图3-11。
光标移动到图示数字“0.000”位置后，按“＋”、“-”键，可以对定值进行修改；光标移动到“○ON”中的“○”位置后，按“＋”、“-”键，可以设定定值所对应功能的投入或退出，ON表示功能投入，OFF表示功能退出。
修改完成后按“退出”键，液晶提示是否要保存定值，通过“←”、“→”键进行选择，选择“YES”对定值进行保存，选择“NO”则放弃保存定值。
图3-6遥测菜单图3-7定值“模式选择”菜单
图3-8密码输入菜单图3-9定值修改菜单1/5
图3-9中，Φmin为移相角下限，Φmax为移相角上限，Mr为逆变电压调制比，Qref为无功功率回差值。
移相角的可输入范围在0.000～8.000之间。
实际的输入值要根据调试数据设定。
无功方向决定总进线的无功流向，当无功方向为“＋”时，总进线无功呈容性Qref；当无功方向为“－”时，总进线无功呈感性Qref。
图3-10密码输入菜单2/5图3-11定值修改菜单3/5
图3-10中，Φ-manual为手动触发移相角，Mr为逆变电压调制比。
图3-11中，Igfh为过电流时的电流互感器二次侧电流动作值，Tgfh为保护时间延迟值。
“状态”菜单用于显示调节装置各遥信状态，“0”表示遥信无，“1”表示遥信有。
“记录”菜单用于显示SOE故障告警信息，包含时间、故障时系统状态等信息。
在主菜单上选择“记录”子菜单后按“确认”键，液晶首先显示“SOE记录编号选择菜单”，选择相应记录号，按“确认”键，进入SOE信息菜单。
“内存”菜单、“遥控”菜单、“版本”菜单为调试菜单，正常运行时无需查看或配置。
“系数”菜单用来设置装置地址号（通讯用）和一些校正系数，其操作方式与“定值”菜单类似，正常运行时无需修改。
图3-12中，U为移相角调节步长限幅值，T为调节响应时间，I1为乘系数，I2为除系数，P为采集窗口的周波个数，Q为加速调节的无功门槛值，J0为保护动作后的闭锁角度，STN为调节装置通讯地址。
图3-12系数菜单
“时间”菜单用于显示和修改系统时间，与定值类似同样分为“显示”模式和“修改”模式，操作方式也与定值类似。
进入时间菜单后液晶上显示当前日期、时间。
3.2SVG同步装置
SVG同步装置采集系统母线电压信号，然后对此信号进行多阶滤波处理，滤除电压中的高次谐波和直流分量成分，然后对所剩基波进行方波变换，从而得到与母线电压基波相位一致的方波信号（同步信号）。
图3-13SVG同步装置前面板
同步信号为其它SVG装置提供基准信号。
SVG同步装置机箱为6U高19/3英寸宽标准机箱，其前面板如图3-13所示。
SVG同步装置无需人机交互部分，前面板采用盲板结构。
同步装置共设有3个子功能模块，分别是电源插件、主插件和互感器插件，其间通过底板联系。
其中主插件包含了模拟滤波、整形、数字逻辑处理和光发射器驱动等功能。
SVG同步装置的结构采用与SVG调节装置一致的后插拔形式。
SVG同步装置端子图如图3-14所示，其中端子201～212为光发射端子。
其他端子为电气连接端子。
端子101～106为模拟量输入端子，系统电压由此输入。
端子201～212为同步信号光输出端子，用于向其它模块提供同步信号。
端子201～203为调节装置提供同步信号。
端子204～206为触发装置提供同步信号,其余端子预留。
电源插件端子说明请参照SVG调节装置。
SVG同步装置共配置了12路光发射端口，每个端口采用单独的驱动电路，配合可编程逻辑芯片，可以对光发射端口进行灵活配置。
图3-14SVG同步装置端子图
3.3SVG触发装置
SVG触发装置主要负责产生触发脉冲编码信号。
SVG触发装置同其他装置一样采用6U高19/3英寸宽的标准机箱，前面板除了印字不同外与SVG同步装置前面板一致，参见图3-15。
SVG触发装置共设4个子功能模块，分别是电源插件、主插件、扩展插件一和扩展插件二。
主插件负责同步信号和触发命令的接收及编码，扩展插件一负责给各链节的IBGT驱动板发送触发编码，扩展插件二负责检测各链节的IGBT驱动板回传故障信号。
SVG触发装置的端子图如图3-16所示。
其中端子101～112、201～206、301～312为光纤接口，其他端子为电气连结端子。
端子301～312为光发射端口，用于发送脉冲编码给链节IGBT驱动板。
图3-15SVG触发装置前面板
图3-16SVG触发装置端子图
端口101～112为光接收端口，用于检测链节IGBT驱动板回传的故障信号。
端口201～202为光发射端口，端口203～206为光接收端口。
端口203用于接收同步信号，端口204～205用于接收调节装置的触发命令，端口202、206用于触发装置相间闭锁。
电源插件端子说明请参照SVG调节装置。
SVG触发装置接收来自SVG调节装置的控制命令后，根据接收的移相角和调制比，产生相应的逆变输出脉冲编码，脉冲编码采用固定编码格式。
IGBT驱动板接收到来自触发装置的脉冲编码后，解码产生IGBT触发信号,控制相应IGBT的开通和关断。
为更好的保护链节，IGBT驱动板连续5ms接收不到脉冲信号或持续两拍接收低电平，都将主动闭锁IGBT触发。
驱动板触发模块或逆变输出发生故障,都将产生故障回报给触发装置，触发装置闭锁触发信号输出，并通过端口202和206闭锁其它两相触发装置。
3.4SVG监控装置
3.4.1功能简述
SVG监控装置采用单片机作为主控制器，辅以FPGA进行相应逻辑处理及功能扩展，FPGA并行扩展12路串口通讯，通过实时的数据通讯，对各链节的运行状态进行全面监控，SVG监控装置主要执行以下功能：
a.负责对链节状态检测，就地显示各个链节状态，当链节有异常时能够迅速执行相应保护。
b.负责对链节运行数据监测，就地显示各个链节直流电压、链节温度。
当链节直流电压、链节温度有异常时能够迅速执行相应保护。
c.采用485总线与站控进行实时通讯，能够把链节状态、数据、故障SOE等上传到站控端。
SVG监控装置采用6U高19/3英寸宽的标准机箱，前面板见图3-17。
SVG监控装置共设5个子功能模块，分别是电源插件、主插件、扩展插件一、扩展插件二和显示板，其间通过底板相连。
主插件负责同步信号接收、逻辑处理和通讯等核心功能，扩展插件负责接收来自驱动板的通讯信号。
SVG监控装置的端子图如图3-18所示。
其中，101～112、201～206、301～312为光传输端子，其他端子为电气连结端子。
端子101～112为光接收端口，301～312为光发射端口，实现和12个链节的实时通讯，完成对链节电压、温度、状态信息的检测。
端子201为光发射端口，用于向SVG调节单元发送链节电容电压。
端子202为光发射备用端口。
203～206为光接收备用端口。
电源插件端子说明请参照SVG调节装置。
图3-17SVG监控装置前面板
图3-18SVG监控装置端子图
3.4.2操作说明
装置上电后液晶首先显示“装置信息”菜单，装置信息菜单显示装置名称和版本信息，见图3-19。
按“确认”键后进入主菜单，主菜单共有9个子菜单，分别是“遥测”、“定值”、“状态”、“记录”、“内存”、“遥控”、“系数”、“版本”和“时间”子菜单，如图3-20所示。
在主菜单上把光标停到相应位置后，按“确认”键，可进入相应子菜单。
图3-19装置信息菜单图3-20主菜单
“遥测”菜单用来显示链节的运行信息，“遥测”菜单如图3-21所示，共4页，依次是链节电容电压、链节温度、正输出电压、负输出电压。
图3-21遥测菜单图3-22定值选择模式菜单
“定值”菜单用来设置和查看定值。
在主菜单上选择“定值”子菜单后按“确认”键，首先显示定值“模式选择”菜单，包括两种操作模式：
分别是：
“查看”和“修改”模式，如图3-22。
具体操作参照SVG调节装置，定值修改界面如图3-23～图3-25。
修改完成后光标移至YES位置，按“确认”键保存定值。
图3-23定制修改界面1图3-24定制修改界面2
图3-23中，当放电模式在“自动”模式下，放电功能开启。
链节数根据实际链节串联数设定，回差值设定为为满足放电条件的最小链节间电压差值。
图3-24～图3-25中，放电方式分为“最小值”和“平均值”模式。
在按“最小值”模式下，以最低的一个链节电容电压为基准,所有与此基准的压差大于“回差值”的链节均放电。
在“平均值”模式下，以所有链节电容电压的平均值为基准,所有与此基准的压差大于“回差值”的链节均放电。
可以通过修改定值中的“告警温度”、“跳闸温度”、“告警电压差”、“跳闸电压差”,来设定合适的保护参数。
其中告警、跳闸电压差定义为电容电压最低和最高的链节间电容电压的差值。
图3-25定制修改界面3图3-26状态界面
“状态”菜单用于显示链节的当前状态。
如图3-26所示，图中“●”表示故障，“○”正常。
各故障状态位定义如下：
S1:
驱动模块1故障S2:
驱动模块2故障S3:
电容过电压标志
S4:
逆变输出端1故障S5:
逆变输出端2故障S6:
温度继电器动作
S7:
备用S8:
链节通讯故障
图3-27记录界面图3-28控制界面
“记录”菜单用于查询SOE故障告警信息，包含系统故障时的时间、状态、运行数据等信息。
在主菜单上选择“记录”子菜单后按“确认”键，进入SOE“记录界面”,如图3-27，然后选择编号查询历史SOE信息。
“控制”菜单用于手动发送控制命令。
包括电压校正、链节解锁、链节闭锁、链节旁路。
如图3-28。
注:
电压校正除在必要的专用实验中进行外，其它任何时间严禁执行!
“系数”菜单用来设置装置地址号（通讯用），其操作方式与“定值”菜单类似，正常运行时无需修改。
“时间”菜单用于显示和修改系统时间，与定值类似同样分为“显示”模式和“修改”模式，操作方式也与定值类似。
进入时间菜单后液晶上显示当前日期、时间。
4.控制系统运行方式
SVG控制系统共有3种工作方式，分别是：
“投入”、“自检”、“退出”。
工作方式切换通过SVG控制屏前板所设置转换开关完成。
在“投入”模式下，SVG控制系统所有装置均正常工作，能够实现链节的正常触发、监测和SOE记录。
在“自检”模式下，SVG调节装置、SVG同步装置、SVG监控装置正常工作；SVG触发装置不发送触发信号。
此模式不对链节进行触发，主要用于对链节的上电检测和SOE记录。
在“退出”模式下，SVG同步装置、SVG调节装置正常工作；SVG触发装置停止工作，SVG监控装置只对链节进行检测，但不记录SOE。
六、SVG的安装及使用
1.SVG安装说明
功率柜就位后，应首先安装风道，将风道固定后再对功率柜底座进行焊接。
防止固定底座后造成风道无法安装到位的情况。
链节进行安装时要撕掉外壳的塑料保护薄膜。
链节在推入功率柜时要平稳用力，在进入轨道末端时要求试探用力，并观察后边的绝缘密封隔板是否能套进链节的散热口，如不能则对绝缘隔板进行修理整改，保证绝缘隔板不受力。
功率柜在全部安装完毕后，要检查绝缘隔板的固定绝缘塑料螺栓是否齐全，如果出现断掉的情况，则需重新安装螺栓固定。
功率柜后门及侧板用密封胶进行密封，最后将链节的连接铜排全部安装到位。
2.SVG操作说明
SVG上级断路器合闸前，应首先检查控制屏上各控制单元、站控工作是否正常，有无告警信息，其次检查SVG功率柜散热用的风机运转是否良好。
如果存在故障，应排除故障后再将SVG上级断路器合闸。
为了减小SVG上级断路器合闸时对系统的冲击，SVG上级断路器合闸前应保证旁路接触器分闸。
SVG上级断路器合闸后，要通过监控装置观察SVG各相链节电压是否正常、各相链节间的电压是否平衡，如有异常应及时将断路器分闸。
SVG投入运行详细操作顺序见表二。
表二SVG投入操作顺序
操作顺序
是否正常
1、确认SVG隔离开关在合位，接地刀在分位；
□
2、确认控制屏上各装置运行正常，面板指示灯无告警指示，在站控通讯图中确认所有通讯正常；
□
3、确认启动柜内旁路接触器分闸；
□
4、确认SVG转换开关处于“自检”状态；
□
5、合SVG断路器
升级会员 