基于Kl20S的TCR型SVC装置系统的硬件实现分板机

基于K l 2 0S的T CR型SVC装置系统的硬件实现

基于K l 2 0S的T CR型SVC装置系统的硬件实现 2012年08月29日 来源： 1 SVG的组成 无功补偿装置包括一次设备、二次设备。一次设备包括晶闸管阀、相控电抗器及配套元件。二次设备包括柜体、上位机和传感器、仪表组。柜体有控制柜和保护柜组成。控制柜主要作用根据电网中功率因数的变化，自动的发出控制命令，控制一次设备中晶闸管的导通，进而控制电抗器的导通来对电网进行补偿。控制柜中的触摸屏用来输入SVC技术参数及监控SVC的运行状态。保护柜负责对一次设备运行参数进行检测以及二次侧的低压供电系统的检测，设备异常时进行响应的保护措施。上位机由工控机组成，是通过组态王设计整个系统的运行画面，可以进行远程的系统运行状态的显示和监控传感器和仪表组主要负责对对一次侧的电流、电压、功率因数等参数的读取显示及晶闸管阀窄的温度测量。 由于无功补偿装置的分立元件多，安装场所干扰大，因此这里采用了PLC作为主要的控制器。PLC不仅安装使用方便，抗干扰能力大，而且技术比较成熟，便于维护维修，同时PLC的自检和监护功能及动态地监控程序执行的情况以及与上位机方便的通信功能信都为它成为SVC产晶的主要的控制器提供了基础。其控制功能有： (1)通过模数转换读取现场的电流、电压、功率因数及晶闸管阀的温度参数； (2)向控制逻辑(DSP及外围元件)发出允许触发晶闸管信号； (3)与上位机进行通讯，向上位机传输参数及接受上位机的命令及作出响应； (4)与触摸屏进行通讯，向触摸屏传输参数及接受触摸屏的命令及作出响应； (5)检测故障并对不同的故障做出不同的响应，进而控制断路器的断开。 基于以上要求，这里选用LS产电Kl 20S系列的KVMDRTBOU可编程逻辑控制器PLC(Programmab le Logi C Controll er)作为主控单元。LS产电Kl20S系列PLC具有抗T扰能力强、可靠件高、编程指令丰富、扩展灵活，各项功能完善等特点。通过LS的模数转换模块G7F—AD2A来对各种仪表的数据进行转换，转换的数据自动的存储D4980D4983数据寄存器中，方便数据的操做及传递。K7MDRT60U有36点输入，24点的输出，能够不再需要扩张i／o扩张模块方便的控制外围继电器动作。K7MDRT60U白带有RS一232和RS一485通讯接口，可以很方便的与上位机和触摸屏通讯。Kl20S系列的有256点定时器，而且可以根据不同的用广需要，设置时间单位，这有利于编程和修改程序。在数据区域，有5000字的数据寄存器(D区)和512点掉电保持继电器(K区)。数据寄存器为大量的运算提供了方便，而掉电保持继电器为可以记录历史数据和保护重要的数据，掉电时为系统的恢复提供了可靠地数据。而且，PLC内部有220V电源模块，提供传感器所需的24V电压，可以不用再加入电源模块，使用方便。 2系统保护装置 为防止二次电源掉电，影响系统的止常工作这里加入了UPS电源。在系统突然掉电时，UPS电源为系统供电。这时系统启动紧急掉电保护操作，控制各分离元件依次退出。在系统的二次侧，加入了微机继电保护设备，这里采用紫光继电保护产晶CAP一30 10。其特点就是就是反应灵敏、可靠件高、采用多端U通讯。主要作用是监控一次侧的电网电压、电流、和零序电流等。当一次侧出现故障时，机继电保护将触发保护动作，并将信号输送给PLC，PLC根据故障原因作出响应。 3 控制逻辑的实现 控制逻辑是有DSP和CPLD及外围器件构成。其作用是检测电路中的电压和电流，并对其进行数字滤波；实现无功功率与晶闸管导通角之间的非线性化，产生对应于晶闸管触发时刻的触发脉冲。

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