多套靜止同步補償器的兼容平臺系統(tǒng)及其切換仲裁方法
【專利摘要】本發(fā)明是一種多套靜止同步補償器的兼容平臺系統(tǒng)及其切換仲裁方法，兼容平臺系統(tǒng)包括工作站（1）、RTDS仿真機（2）、多接口模塊（3）和多靜止同步補償器控保裝置（4），工作站（1）通過以太網(wǎng)與RTDS仿真機（2）連接，RTDS仿真機（2）與多靜止同步補償器控保裝置（4）之間通過多接口模塊（3）連接，其中多接口模塊（3）的一側(cè)通過光纖與RTDS仿真機（2）連接，多接口模塊（3）的另一側(cè)通過多條光纖與多靜止同步補償器控保裝置（4）連接。本發(fā)明能兼容不同的靜止同步補償器固件，方便、快速地選擇切換相應(yīng)的靜止同步補償器控制器，實現(xiàn)一對多的功能，并且接口采用光纖連接，減少了以往過多的電氣轉(zhuǎn)換環(huán)節(jié)，提高了仿真模擬的準確性。
【專利說明】多套靜止同步補償器的兼容平臺系統(tǒng)及其切換仲裁方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明是一種多套靜止同步補償器的兼容平臺系統(tǒng)及其切換仲裁方法，屬于多套靜止同步補償器的兼容平臺系統(tǒng)及其切換仲裁方法的創(chuàng)新技術(shù)。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著電力系統(tǒng)的發(fā)展，用電需求的快速增加，南方電網(wǎng)已形成了“八交八直”的西電東輸主通道，在密集的負荷中心，特別是高壓直流輸電系統(tǒng)受端交流電網(wǎng)，保證電力系統(tǒng)電壓穩(wěn)定運行尤為重要。
[0003]靜止同步補償器(簡稱STATC0M)作為一種動態(tài)無功補償設(shè)備，具有容量大、響應(yīng)速度快的優(yōu)點，在已投運STATC0M的變電站中，當(dāng)交流系統(tǒng)發(fā)生短路故障時，STATC0M在提供電壓支撐、防止直流受端換相失敗起到了明顯作用，越來越受到南方電網(wǎng)電力部門的重視。
[0004]在STATC0M設(shè)備投運前，必須進行STATC0M的功能和性能仿真試驗，以及投運后的事故反演試驗，而STATC0M試驗平臺系統(tǒng)在這些方面具有不可替代的作用。在以往的STATC0M試驗平臺運行中，通常只能針對某一特定安裝地點的STATC0M進行試驗研究，而對其他安裝地點的STATC0M進行試驗時，則需要提供相應(yīng)地點同功能的STATC0M設(shè)備，并重新安裝接線、調(diào)試等前期工作，特別是采用傳統(tǒng)電氣接口方式，其轉(zhuǎn)換環(huán)節(jié)多，誤差大，接線復(fù)雜，仿真的規(guī)模受限多的缺點，嚴重影響了工程調(diào)試周期。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0005]本發(fā)明的目的在于考慮了上述問題而提供了 一種可減少轉(zhuǎn)換環(huán)節(jié)，提高仿真模擬精度，同時兼容多套靜止同步補償器的一體化試驗平臺系統(tǒng)。本發(fā)明能夠靈活、快速地在不同靜止同步補償器控制器中進行切換仲裁，以滿足試驗研究需求。
[0006]本發(fā)明的另一目的在于提供一種方便有效、靈活快速的多套靜止同步補償器的兼容平臺系統(tǒng)的切換仲裁方法。
[0007]本發(fā)明的技術(shù)方案是:本發(fā)明的多套靜止同步補償器的兼容平臺系統(tǒng)，包括工作站、RTDS仿真機、多接口模塊和多靜止同步補償器控保裝置，工作站通過以太網(wǎng)與RTDS仿真機連接，RTDS仿真機與多靜止同步補償器控保裝置之間通過多接口模塊連接，其中多接口模塊的一側(cè)通過光纖與RTDS仿真機連接，多接口模塊的另一側(cè)通過多條光纖與多靜止同步補償器控保裝置連接。
[0008]上述多靜止同步補償器控保裝置包括脈沖控制單元、多裝置控制單元、多系統(tǒng)控制單元、系統(tǒng)監(jiān)控單元和切換仲裁模塊，脈沖控制單元包括脈沖光電轉(zhuǎn)換模塊、A相控制器、B相控制器和C相控制器，其中脈沖光電轉(zhuǎn)換模塊的一側(cè)與多接口模塊進行光通信連接，脈沖光電轉(zhuǎn)換模塊的另一側(cè)與A相控制器、B相控制器和C相控制器進行電氣連接，A相控制器、B相控制器和C相控制器用于產(chǎn)生靜止同步補償器三相觸發(fā)脈沖信號；多裝置控制單元包括多裝置光電轉(zhuǎn)換模塊和若干多裝置控制器，其中多裝置光電轉(zhuǎn)換模塊的一側(cè)與多接口模塊進行光通信連接，多裝置光電轉(zhuǎn)換模塊的另一側(cè)與若干多裝置控制器進行電氣連接，切換仲裁模塊與若干多裝置控制器相連接；多系統(tǒng)控制單元包括多系統(tǒng)光電轉(zhuǎn)換模塊和若干多系統(tǒng)控制器，其中多系統(tǒng)光電轉(zhuǎn)換模塊的一側(cè)與多接口模塊進行光通信連接，多系統(tǒng)光電轉(zhuǎn)換模塊的另一側(cè)與若干多系統(tǒng)控制器進行電氣連接，切換仲裁模塊與若干多系統(tǒng)控制器連接；系統(tǒng)監(jiān)控單元包括系統(tǒng)監(jiān)控光電轉(zhuǎn)換模塊和工控機，其中系統(tǒng)監(jiān)控光電轉(zhuǎn)換模塊的一側(cè)與多接口模塊進行光通信連接，系統(tǒng)監(jiān)控光電轉(zhuǎn)換模塊的另一側(cè)與工控機進行電氣連接。
[0009]上述多接口模塊的兩側(cè)均采用光纖連接，一側(cè)通過一條光纖與RTDS仿真機連接，另一側(cè)通過多條光纖與多靜止同步補償器控保裝置連接。
[0010]上述切換仲裁模塊通過電氣線纜與多裝置控制單元中的多裝置控制器及多系統(tǒng)控制單元中的多系統(tǒng)控制器連接。
[0011]本發(fā)明多套靜止同步補償器的兼容平臺系統(tǒng)的切換仲裁方法，包括如下步驟:
1)在多裝置控制單元中一共有η個多裝置控制器，分別裝載對應(yīng)的η個多裝置控制固件；在多系統(tǒng)控制單元中一共有η個多系統(tǒng)控制器，分別裝載對應(yīng)的η個多系統(tǒng)控制固件；
2)通過切換仲裁模塊選擇多裝置控制單元中第k個多裝置控制器通過切換仲裁模塊選擇多系統(tǒng)控制單元中第k個多系統(tǒng)控制器，其中k小于等于η ;
3)啟動脈沖控制單兀；
4)啟動多裝置控制單元；
5)啟動多系統(tǒng)控制單兀；
6)啟動系統(tǒng)監(jiān)控單兀；
7)啟動工作站；
8)啟動RTDS仿真機；
9)通過系統(tǒng)監(jiān)控單元遙控多裝置控制單元和多系統(tǒng)控制單元執(zhí)行故障復(fù)位；
10)通過系統(tǒng)監(jiān)控單元遙控多裝置控制單元中第k個多裝置控制單元和多系統(tǒng)控制單兀相應(yīng)編號的第k個多系統(tǒng)控制器執(zhí)行工作。
[0012]上述切換仲裁模塊與多裝置控制單元和多系統(tǒng)控制單元的多系統(tǒng)控制器連接，實現(xiàn)多套靜止同步補償器控制器的切換仲裁；多裝置控制單元中的若干多裝置控制器在同一時間內(nèi)有且只有一個控制器執(zhí)行工作，其余多裝置控制器停止工作；多系統(tǒng)控制單元中的若干多系統(tǒng)控制器在同一時間內(nèi)有且只有一個控制器執(zhí)行工作，其余多系統(tǒng)控制器停止工作。
[0013]本發(fā)明采用可減少轉(zhuǎn)換環(huán)節(jié)的多接口模塊，提高了仿真的精度，并可兼容多套靜止同步補償器固件，靈活、快速地選擇切換需要的靜止同步補償器控制器，提高了試驗平臺系統(tǒng)的實用性，是一種經(jīng)濟、可行的試驗系統(tǒng)。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0014]圖1為本發(fā)明靜止同步補償器平臺系統(tǒng)的原理圖；
圖2為本發(fā)明多套靜止同步補償器兼容平臺系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實施方式】
[0015]本發(fā)明的多套靜止同步補償器的兼容平臺系統(tǒng)，包括工作站1、RTDS仿真機2、多接口模塊3和多靜止同步補償器控保裝置4，工作站I通過以太網(wǎng)與RTDS仿真機2連接，RTDS仿真機2與多靜止同步補償器控保裝置4之間通過多接口模塊3連接，其中多接口模塊3的一側(cè)通過光纖與RTDS仿真機2連接，多接口模塊3的另一側(cè)通過多條光纖與多靜止同步補償器控保裝置4連接，如圖1所示。
[0016]本實施例中，上述多靜止同步補償器控保裝置4包括脈沖控制單元11、多裝置控制單元12、多系統(tǒng)控制單元13、系統(tǒng)監(jiān)控單元14和切換仲裁模塊15，脈沖控制單元11包括脈沖光電轉(zhuǎn)換模塊、A相控制器、B相控制器和C相控制器，其中脈沖光電轉(zhuǎn)換模塊的一側(cè)與多接口模塊3進行光通信連接，脈沖光電轉(zhuǎn)換模塊的另一側(cè)與A相控制器、B相控制器和C相控制器進行電氣連接，A相控制器、B相控制器和C相控制器用于產(chǎn)生靜止同步補償器三相觸發(fā)脈沖信號；多裝置控制單元12包括多裝置光電轉(zhuǎn)換模塊和若干多裝置控制器，其中多裝置光電轉(zhuǎn)換模塊的一側(cè)與多接口模塊3進行光通信連接，多裝置光電轉(zhuǎn)換模塊的另一側(cè)與若干多裝置控制器進行電氣連接，切換仲裁模塊15與若干多裝置控制器相連接；多系統(tǒng)控制單元13包括多系統(tǒng)光電轉(zhuǎn)換模塊和若干多系統(tǒng)控制器，其中多系統(tǒng)光電轉(zhuǎn)換模塊的一側(cè)與多接口模塊3進行光通信連接，多系統(tǒng)光電轉(zhuǎn)換模塊的另一側(cè)與若干多系統(tǒng)控制器進行電氣連接，切換仲裁模塊15與若干多系統(tǒng)控制器連接；系統(tǒng)監(jiān)控單元14包括系統(tǒng)監(jiān)控光電轉(zhuǎn)換模塊和一臺工控機，其中系統(tǒng)監(jiān)控光電轉(zhuǎn)換模塊的一側(cè)與多接口模塊3進行光通信連接，系統(tǒng)監(jiān)控光電轉(zhuǎn)換模塊的另一側(cè)與工控機進行電氣連接，工控機用于圖形化界面顯示、報文顯示和靜止同步補償器運行操作，如圖2所示。
[0017]此外，上述多接口模塊3的兩側(cè)均采用光纖連接，一側(cè)通過一條光纖與RTDS仿真機2連接，另一側(cè)通過多條光纖與多靜止同步補償器控保裝置4連接。
[0018]本實施例中，上述切換仲裁模塊15通過電氣線纜與多裝置控制單元12中的多裝置控制器及多系統(tǒng)控 制單元13中的多系統(tǒng)控制器連接。
[0019]本發(fā)明的多套靜止同步補償器的兼容平臺系統(tǒng)的切換仲裁方法，包括如下步驟:
1)在多裝置控制單元12中一共有η個多裝置控制器，即第一多裝置控制器，第二多裝置控制器，……，第η多裝置控制器，分別裝載對應(yīng)的η個多裝置控制固件，分別是第一多裝置控制固件，第二多裝置控制固件，……，第η多裝置控制固件；在多系統(tǒng)控制單元13中一共有η個多系統(tǒng)控制器，即第一多系統(tǒng)控制器，第二多系統(tǒng)控制器，……，第η多系統(tǒng)控制器，分別裝載對應(yīng)的η個多系統(tǒng)控制固件，分別是第一多系統(tǒng)控制固件，第二多系統(tǒng)控制固件，……，第η多系統(tǒng)控制固件；
2)通過切換仲裁模塊15選擇多裝置控制單元12中第k個多裝置控制器通過切換仲裁模塊15選擇多系統(tǒng)控制單元13中第k個多系統(tǒng)控制器，其中k小于等于η ；
3)啟動脈沖控制單兀11；
4)啟動多裝置控制單元12;
5)啟動多系統(tǒng)控制單兀13；
6)啟動系統(tǒng)監(jiān)控單元14；
7)啟動工作站I;在工作站I中利用RTDS仿真機2配套工具包建立與實際工程對應(yīng)的靜止同步補償器電力系統(tǒng)一次模型和二次模型，其中一次模型包括靜止同步補償器三相閥組模塊、專用變壓器、斷路器、主變壓器和電網(wǎng)一次模型等，二次模型包括邏輯控制模型和輸入輸出接口模型等，并根據(jù)實際工程參數(shù)設(shè)置對應(yīng)的模型參數(shù)，完成一個與實際靜止同步補償器工程相一致的模型構(gòu)建，整個模型進行編譯；
8)啟動RTDS仿真機2，將步驟7)編譯的模型下載到RTDS仿真機2對應(yīng)的處理器上運
行；
9)通過系統(tǒng)監(jiān)控單元14遙控多裝置控制單元12和多系統(tǒng)控制單元13執(zhí)行故障復(fù)位；
10)通過系統(tǒng)監(jiān)控單元14遙控多裝置控制單元12中第k個多裝置控制單元和多系統(tǒng)控制單元13相應(yīng)編號的第k個多系統(tǒng)控制器執(zhí)行工作。
[0020]上述切換仲裁模塊15與多裝置控制單元12和多系統(tǒng)控制單元13的控制器連接，實現(xiàn)多套靜止同步補償器控制器的切換仲裁；多裝置控制單元12中的若干多裝置控制器在同一時間內(nèi)有且只有一個控制器執(zhí)行工作，其余多裝置控制器停止工作；多系統(tǒng)控制單元13中的若干多系統(tǒng)控制器在同一時間內(nèi)有且只有一個控制器執(zhí)行工作，其余多系統(tǒng)控制器停止工作。
[0021]本發(fā)明采用可減少轉(zhuǎn)換環(huán)節(jié)的多接口模塊靈活、快速地選擇切換需要的靜止同步補償器控制器，提高了試驗平臺系統(tǒng)的實用性。
【權(quán)利要求】
1.一種多套靜止同步補償器的兼容平臺系統(tǒng)，其特征在于包括工作站(I)、RTDS仿真機(2)、多接口模塊(3)和多靜止同步補償器控保裝置(4)，工作站(I)通過以太網(wǎng)與RTDS仿真機(2)連接，RTDS仿真機(2)與多靜止同步補償器控保裝置(4)之間通過多接口模塊(3)連接，其中多接口模塊(3)的一側(cè)通過光纖與RTDS仿真機(2)連接，多接口模塊(3)的另一側(cè)通過多條光纖與多靜止同步補償器控保裝置(4)連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多套靜止同步補償器的兼容平臺系統(tǒng)，其特征在于上述多靜止同步補償器控保裝置(4)包括脈沖控制單元(11)、多裝置控制單元(12)、多系統(tǒng)控制單元(13)、系統(tǒng)監(jiān)控單元(14)和切換仲裁模塊(15)，脈沖控制單元(11)包括脈沖光電轉(zhuǎn)換模塊、A相控制器、B相控制器和C相控制器，其中脈沖光電轉(zhuǎn)換模塊的一側(cè)與多接口模塊(3)進行光通信連接，脈沖光電轉(zhuǎn)換模塊的另一側(cè)與A相控制器、B相控制器和C相控制器進行電氣連接，A相控制器、B相控制器和C相控制器用于產(chǎn)生靜止同步補償器三相觸發(fā)脈沖信號；多裝置控制單元(12)包括多裝置光電轉(zhuǎn)換模塊和若干多裝置控制器，其中多裝置光電轉(zhuǎn)換模塊的一側(cè)與多接口模塊(3)進行光通信連接，多裝置光電轉(zhuǎn)換模塊的另一側(cè)與若干多裝置控制器進行電氣連接，切換仲裁模塊(15)與若干多裝置控制器連接；多系統(tǒng)控制單元(13)包括多系統(tǒng)光電轉(zhuǎn)換模塊和若干多系統(tǒng)控制器，其中多系統(tǒng)光電轉(zhuǎn)換模塊的一側(cè)與多接口模塊(3)進行光通信連接，多系統(tǒng)光電轉(zhuǎn)換模塊的另一側(cè)與若干多系統(tǒng)控制器進行電氣連接，切換仲裁模塊(15)與若干多系統(tǒng)控制器相連接；系統(tǒng)監(jiān)控單元(14)包括系統(tǒng)監(jiān)控光電轉(zhuǎn)換模塊和工控機，其中系統(tǒng)監(jiān)控光電轉(zhuǎn)換模塊的一側(cè)與多接口模塊(3)進行光通信連接，系統(tǒng)監(jiān)控光電轉(zhuǎn)換模塊的另一側(cè)與工控機進行電氣連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多套靜止同步補償器的兼容平臺系統(tǒng)，其特征在于上述多接口模塊(3)的兩側(cè)均采用光纖連接，一側(cè)通過一條光纖與RTDS仿真機(2)連接，另一側(cè)通過多條光纖與多靜止同步補償器控保裝置(4)連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的多套靜止同步補償器的兼容平臺系統(tǒng)，其特征在于上述切換仲裁模塊(15)通過電氣線纜與多裝置控制單元(12)中的多裝置控制器及多系統(tǒng)控制單元(13)中的多系統(tǒng)控制器連接。
5.一種多套靜止同步補償器的兼容平臺系統(tǒng)的切換仲裁方法，其特征在于包括如下步驟: 1)在多裝置控制單元(12)中一共有η個多裝置控制器，分別裝載對應(yīng)的η個多裝置控制固件；在多系統(tǒng)控制單元(13)中一共有η個多系統(tǒng)控制器，分別裝載對應(yīng)的η個多系統(tǒng)控制固件； 2)通過切換仲裁模塊(15)選擇多裝置控制單元(12)中第k個多裝置控制器通過切換仲裁模塊(15)選擇多系統(tǒng)控制單元(13)中第k個多系統(tǒng)控制器，其中k小于等于η; 3)啟動脈沖控制單兀(11); 4)啟動多裝直控制單兀(12)； 5)啟動多系統(tǒng)控制單兀(13)； 6)啟動系統(tǒng)監(jiān)控單元(14)； 7)啟動工作站(I)； 8)啟動RTDS仿真機(2)； 9)通過系統(tǒng)監(jiān)控單元(14)遙控多裝置控制單元(12)和多系統(tǒng)控制單元(13)執(zhí)行故障復(fù)位； 10)通過系統(tǒng)監(jiān)控單元(14)遙控多裝置控制單元(12)中第k個多裝置控制單元和多系統(tǒng)控制單元(13)相應(yīng)編號的第k個多系統(tǒng)控制器執(zhí)行工作。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的多套靜止同步補償器的兼容平臺系統(tǒng)的切換仲裁方法，其特征在于上述切換仲裁模塊(15)與多裝置控制單元(12)和多系統(tǒng)控制單元(13)的多系統(tǒng)控制器連接，實現(xiàn)多套靜止同步補償器控制器的切換仲裁；多裝置控制單元(12)中的若干多裝置控制器在同一時間內(nèi)有且只有一個控制器執(zhí)行工作，其余多裝置控制器停止工作；多系統(tǒng)控制單兀(13)中的若干多系統(tǒng)控制器在同一時間內(nèi)有且只有一個控制器執(zhí)行工作,其余多系統(tǒng)控制器停止 工作。
【文檔編號】H02J3/18GK104037779SQ201410207687
【公開日】2014年9月10日 申請日期:2014年5月16日 優(yōu)先權(quán)日:2014年5月16日
【發(fā)明者】胡云, 郭海平, 郭琦, 張建設(shè) 申請人:南方電網(wǎng)科學(xué)研究院有限責(zé)任公司