[发明专利]FACTS设备集群控制系统及控制方法

说明书

技术领域

本发明涉及电网控制领域，具体地，涉及一种FACTS设备集群控制系统及控制方法。

背景技术

目前，随着国内电网规模的扩大、网架结构的日益复杂，对电网安全稳定性的要求也日趋苛刻。将大量的柔性交流输电系统（Flexible AC Transmission System，FACTS）接入电网，可增强输配电系统的可控性，提高系统输送能力，增强系统运行稳定性。

大量的FACTS设备接入电网，提供电网可调控功能的同时，FACTS集群的控制及其优化成为新的技术难题。从系统的角度出发，FACTS集群是将多个FACTS安装节点通过网络互联起来，通过集群软件控制对输电系统提供统一的服务。通常，FACTS设备之间通常是相互影响的，这种存在于FACTS设备的不同控制通道之间、FACTS设备与电力或其他控制设备之间以及不同FACTS设备之间的交互影响，可能会弱化控制系统效果甚至使系统失稳。

然而，目前输电系统接入的FACTS设备采用远程检测、中央监控的控制平台系统，同时，在处理FACTS控制器协调问题上，通常采用将系统数学模型、FACTS控制器结构及其相互作用处理为约束条件，求解一个全局优化指标来确定控制器的最优增益。这种控制及协调处理方式存在如下不足：其一，FACTS设备集群采用远程检测、中央监控的控制方法，由于FACTS设备的控制反应时间一般为2~3周期，相对以工频周期为基础而定义的电力系统各个参量而言，FACTS设备自身的测量计算环节有不可忽视的延时，这种延时不仅降低了系统的实时性，而且当FACTS设备发生故障时，不能及时排除故障，降低控制系统可靠性；其二，随着FACTS设备接入电网总数的增加，控制量也随之增多，传统的协调控制优化方法消耗大量的处理时间，降低系统控制性能的实时性；其三，传统的协调控制方法是一种自上而下的设计方法，当需要增加新的FACTS设备时，软件中原有的依存关系被打破，需要重新设计所有参与协调的控制器参数，这样增加了FACTS集群系统建设的难度，降低FACTS集群系统的可扩展性。

发明内容

本发明的目的在于，针对上述问题，提出一种FACTS设备集群控制系统及控制方法，以实现可靠性强、实时控制并且兼容性好的优点。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：

一种FACTS设备集群控制系统，包括接入输电母线上的FACTS设备，以及和FACTS设备双向通信的智能控制模块，所述智能控制模块：监测并采样FACTS设备和输电母线连接电网的运行状态参数，并将上述运行状态参数传输给工控机，所述工控机向智能控制模块发送指令，要求智能控制模块对FACTS设备输出进行调节。

根据本发明的优选实施例，所述智能控制模块包括处理器、电压检测电路、电流检测电路、过零点检测电路、执行器和数模转换电路，所述电压检测电路、电流检测电路和过零点检测电路，将采集的FACTS设备和输电母线连接电网上的电压、电流以及电压相角信号，经数模转换电路转换为数字信号后传输给处理器，所述处理器将上述数字信号传输给工控机，并根据接收的工控机指令通过执行器中的驱动电路驱动相应的FACTS设备动作。

根据本发明的优选实施例，所述处理器采用DSP芯片，所述DSP芯片和工控机通过RS232总线连接。

根据本发明的优选实施例，所述连接在输电母线上的同类FACTS设备接入一个智能控制模块中，不同类的FACTS设备与不同的智能控制模块电气连接。

同时本发明的技术方案还公开了一种FACTS设备集群控制系统控制方法，包括以下步骤：

工控机向智能控制模块发送指令，要求智能控制模块进行数据采集,并设定采样所需的周期数；

所述智能控制模块通过电压检测电路，电流检测电路和过零点检测电路分别对输电母线连接电网和FACTS设备运行状态参数进行采集；

采集的运行状态参数经调理电路处理将模拟信号转换为数字信号；

上述数字信号经DSP处理器后，经RS232总线传输给工控机；

所述工控机根据上述接受的数字信号，对上述输电母线连接电网和FACTS设备运行状态参数进行优化分析，并将优化控制信号通过RS232总线传输给DSP处理器；

所述DSP处理器根据上述接收的控制信号选择执行器中相应的驱动电路驱动FACTS设备动作。

本发明的技术方案的有益效果为：