专利名称：封锁脉冲运行方式下静止无功发生器的过电压抑制装置的利记博彩app
技术领域：
本发明涉及一种封锁脉冲运行方式下静止无功发生器的过电压抑制装置，属电力系统控制技术领域。
静止无功发生器(以下简称ASVG)在电力系统投入运行后，来自电力系统的扰动有时会影响其正常的运行，因此有必要采取一种特殊的运行方式，以便在不利于ASVG继续运行的条件下，暂时停止其正常工作。而当系统的状况允许ASVG运行时，立即恢复其正常运行状态。对近几年检索到的有关ASVG的文献进行分类可以看出在几乎所有以ASVG实际装置的开发为背景的研究工作中，通常将封锁脉冲做为保护的主要手段。但是，对于封锁后会产生怎样的后果这一关键问题，除一篇日本人发表的文章外，其余检索到的文献均未给出明确的结论。日本人的文章名为“开发基于自换相逆变器的大容量在静止无功发生器以提高电力系统的稳定性”，作者是Shosuke Mori，KatsuhikoMatsuno，Taizo Hasegawa等人，文章发表于1993年2月的IEEE杂志《Transaction on Power System》上。在开发当时世界上最大容量的80MvarASVG装置的基础上，文章正确地指出封锁驱动脉冲，而不将ASVG从系统中退出；或者ASVG启动时，为了加快启动速度，从系统侧“自励”启动，会导致装置直流侧出现过电压。但是，在分析过电压产生的原因时，文章仅仅认为是由于系统侧串联变压器激磁阻抗不均造成的过电压，并为此提出了采用相间插入有隙铁芯的多重化变压器实现均压的方法，这种变压器造价高，设计复杂，较难在实际中推广使用。
如图1所示，封锁可关断晶闸管(T1-T4)驱动脉冲后，如前所述，ASVG不与系统解列，开关K仍处于闭和状态，装置工作于整流状态，系统电压经过续流二极管(D1-D4)对直流电容充电。如果系统电压只有基波成分，那么直流侧电容电压会充到系统电压的峰值，之后，变压器处于空载状态。变压器磁路的饱和现象，或者说磁化曲线的非线性特性，使得空载变压器的磁通中出现一系列的奇次谐波分量，这些谐波磁通会感应出相应的谐波电压，谐波电压叠加在基波电压上一起对直流侧电容充电，使直流侧出现过电压。图2给出了300kVA ASVG封锁脉冲后的空载电压波形及其Fourier分析结果。空载输出电压主要含五次和七次谐波电压，两者分别达到基波电压的45％和19％。
从上面的分析可以看出如果消除了空载变压器中的谐波磁通就可以抑制过电压的产生。而要消除谐波磁通，最好的办法是提供谐波磁通的去磁谐波电流。
遗憾的是大容量ASVG的主电路设计中，变压器的绕组在系统侧通常采用了Y/Δ串接或曲折连接等形式，这种连接方式恰恰不能提供某些次谐波电流。因此，同这些谐波电流相应的谐波磁通便不能消除。
本发明的目的是提供一种封锁脉冲运行方式下静止无功发生器的过电压抑制装置。封锁脉冲运行方式下的ASVG仍然与系统相连，但是其触发脉冲处于封锁状态，一旦解除对脉冲的封锁，ASVG瞬时恢复正常运行。封锁和解除脉冲的时间通常在微秒级，使ASVG对电力系统的作用得到最大限度地发挥。
本发明设计的封锁脉冲运行方式下静止无功发生器的过电压抑制装置，包括多重化逆变器，联结变压器，断路器，绝缘栅双极型晶体管和电阻及绝缘栅双极型晶体管的触发电路，晶体管的漏极与电阻的相接，晶体管的源极与多重化逆变器直流侧电容的负端相接，晶体管的栅极与触发电路相接，当ASVG的脉冲封锁信号产生后，立即启动开关器件IGBT的驱动电路，开通IGBT，将电阻R并联到直流侧电容的两端。由于ASVG的多重化电压型逆变器共用直流电容，因此电阻R的接入，将为所有逆变桥的谐波电流提供通路，从而有效降低谐波磁通及谐波电压。
本发明的过电压抑制装置，其中所述的电阻值为R=2(UC2-2U12)N2[Σ(Uon2/Znm2)]]]>上式中，U1为逆变器侧变压器基波电压有效值；N为多重化逆变器所含逆变桥的数目；Uon为空载n次谐波电压的有效值；Znm为变压器针对n次谐波电压的激磁阻抗。
本发明的效果是封锁脉冲运行方式下的过电压抑制装置在10kVA，300kVA和20MVA的ASVG中使用，通过按上述公式选取不同的电阻值，分别将直流侧的过电压降至正常的额定电压附近。在10kVA装置中，将直流侧电压从460V降至310V；在300kVA装置中，从840V降至610V在20MVA装置中，从2600V降至2000V，保证了封锁脉冲运行方式的顺利实施，大大提高了ASVG对付电力系统扰动的能力。
图1为已有技术中单相逆变器与系统连接示意图。
图2为空载变压器电压波形及谐波分析示意图，图2中，a是空载变压器电压波形，b是空载变压器电压谐波分析结果。
图3为本发明的过电抑制装置原理图。
图4为本发明实施例中300kvar ASVG封锁脉冲后电容电压的现场录波图。
下面结合附图，详细介绍本发明的内容。
本发明的过电压抑制装置，包括多重化逆变器5，联结变压器6，断路器7，绝缘栅双极型晶体管2和电阻3及绝缘栅双极型晶体管的触发电路1，晶体管的漏极与电阻2的相接，晶体管的源极与多重化逆变器5直流侧电容4的负端相接，晶体管的栅极与触发电路1相接，当ASVG的脉冲封锁信号产生后，立即启动开关器件IGBT的驱动电路1，开通IGBT，将电阻R并联到直流侧电容4的两端。由于ASVG的多重化电压型逆变器共用直流电容，因此电阻R的接入，将为所有逆变桥的谐波电流提供通路，从而有效降低谐波磁通及谐波电压。
本发明的过电压抑制装置，其中所述的电阻值为R=2(UC2-2U12)N2[Σ(Uon2/Znm2)]]]>上式中，U1为逆变器侧变压器基波电压有效值；N为多重化逆变器所含逆变桥的数目；Uon为空载n次谐波电压的有效值；Znm为变压器针对n次谐波电压的激磁阻抗。
图3为这种过电压抑制装置的原理图。图中虚线框内的部分为ASVG的主体，电阻R和绝缘栅双极型晶体管(简称IGBT)模块及其驱动电路为过电压抑制装置的组成部分。电路的工作情况是这样的当ASVG的脉冲封锁信号产生后，立即启动开关器件IGBT的驱动电路，开通IGBT，将电阻R并联到直流侧电容的两端。由于ASVG的多重化电压型逆变器共用直流电容，因此电阻R的接入，将为所有逆变桥的谐波电流提供通路，从而有效降低谐波磁通及谐波电压。
下面介绍
具体实施例方式在300kVA ASVG中，直流侧额定电压为520V左右，不采用过电压抑制电路时，Uc达到840V。实际中，计划利用过电压抑制电路，将Uc降至600V左右。对于300kVA ASVG，谐波电压主要为5、7次，且有Uc＝600V；U1＝370V；N＝9；U05＝166.5V；U07＝70.3V；Z5m＝260Ω；Z7m＝364Ω。根据公式计算，R＝62.6Ω。实际电阻R取值为60欧姆，功率约10千瓦，通过四只1200V/10A IGBT并联的IGBT模块将其并联到电容两端。图4为300kvar ASVG封锁脉冲后电容电压的现场录波图。当ASVG正常工作时，IGBT截止，从而避免了由于电阻R的投入带来的附加损耗。
权利要求
1.一种封锁脉冲运行方式下静止无功发生器的过电压抑制装置，包括多重化逆变器，联结变压器，断路器，其特征在于，还包括绝缘栅双极型晶体管和电阻及绝缘栅双极型晶体管的触发电路，晶体管的漏极与电阻相接，晶体管的源极与多重化逆变器直流侧电容的负端相接，晶体管的栅极与触发电路相接，当静止无功发生器的脉冲封锁信号产生后，立即启动开关器件绝缘栅双极型晶体管的驱动电路，开通绝缘栅双极型晶体管，将电阻并联到直流侧电容的两端，由于静止无功发生器的多重化电压型逆变器共用直流电容，因此电阻的接入，将为所有逆变桥的谐波电流提供通路，从而有效降低谐波磁通及谐波电压。
2.如权利要求1所述的过电压抑制装置，其特征在于，其中所述的电阻值为R=2(UC2-2U12)N2[Σ(Uon2/Znm2)]]]>上式中，U1为逆变器侧变压器基波电压有效值；N为多重化逆变器所含逆变桥的数目；Uon为空载n次谐波电压的有效值；Znm为变压器针对n次谐波电压的激磁阻抗。
全文摘要
本发明涉及一种封锁脉冲运行方式下静止无功发生器的过电压抑制装置,包括多重化逆变器、绝缘栅双极型晶体管等,晶体管的漏极与电阻相接,晶体管的源极与多重化逆变器直流侧电容的负端相接,晶体管的栅极与触发电路相接,当ASVG的脉冲封锁信号产生后,立即启动IGBT的驱动电路,将电阻R并联到直流侧电容的两端,为所有逆变桥的谐波电流提供通路。本发明的抑制装置,可大幅度降低直流侧电压,保证了封锁脉冲运行方式的顺利实施。
文档编号H02J7/12GK1256542SQ0010004
公开日2000年6月14日 申请日期2000年1月7日 优先权日2000年1月7日
发明者刘文华, 梁旭, 王仲鸿 申请人:清华大学