一種判斷級(jí)聯(lián)換流器橋臂電流方向的裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明屬于電力電子【技術(shù)領(lǐng)域】，涉及一種判斷級(jí)聯(lián)換流器橋臂電流方向的裝置，包括第1至第n子模塊判斷電路UNIT1-UNITn和第1至第n電流傳感器TA1-TAn；所述第1至第n子模塊判斷電路UNIT1-UNITn的結(jié)構(gòu)相同；本發(fā)明的有益效果是發(fā)明中所有電流傳感器安裝在子模塊上，子模塊的對(duì)地絕緣和隔離電源供電問題已經(jīng)解決，發(fā)明中電流傳感器的絕緣水平僅要求滿足子模塊額定電壓絕緣即可，大幅降低成本和絕緣復(fù)雜度；本發(fā)明采用了多電流傳感器級(jí)聯(lián)結(jié)構(gòu)，具有冗余特性，如果某子模塊上安裝的電流傳感器存在故障，僅需將其所在子模塊旁路即可，不影響電路繼續(xù)工作，其可靠性較單一傳感器大幅提高。
【專利說明】一種判斷級(jí)聯(lián)換流器橋臂電流方向的裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本發(fā)明屬于電力電子【技術(shù)領(lǐng)域】，涉及一種判斷級(jí)聯(lián)換流器橋臂電流方向的裝置?！颈尘凹夹g(shù)】
[0002]電力電子技術(shù)的不斷發(fā)展為建設(shè)智能、清潔、高效的現(xiàn)代電力系統(tǒng)提供了強(qiáng)大的支持，在高壓直流輸電(HVDC)和柔性交流輸電(FACTS)領(lǐng)域均取得了廣泛的應(yīng)用。模塊化多電平換流器(Modular Multilevel Converter, MMC)和級(jí)聯(lián)作為新一代高壓大功率換流裝置，具有輸電容量大，有功無功可獨(dú)立控制，交流輸出無需復(fù)雜的濾波裝置，可靠性高，可向無源或弱受端系統(tǒng)輸電等諸多優(yōu)點(diǎn)，被認(rèn)為是柔性直流輸電的代表性技術(shù)。
[0003]模塊化多電平換流器為三相全橋結(jié)構(gòu)，該三相全橋的每個(gè)橋臂由η個(gè)子模塊串聯(lián)而成，其中η為大于I的整數(shù)，每個(gè)子模塊的結(jié)構(gòu)相同，每個(gè)子模塊包括子模塊主電路及與其并聯(lián)的旁路開關(guān)，旁路開關(guān)可以將發(fā)生故障的子模塊旁路保證換流器可以繼續(xù)工作，旁路開關(guān)帶有輔助常閉觸點(diǎn)。子模塊為換流器的基本結(jié)構(gòu)，子模塊主電路由兩個(gè)帶有反向并聯(lián)二極管的開關(guān)管Κ1-Κ2和直流電容器C構(gòu)成單相半H橋結(jié)構(gòu)，或由四個(gè)帶有反向并聯(lián)二極管的開關(guān)管Κ1-Κ4和直流電容器C構(gòu)成單相H橋結(jié)構(gòu)。
[0004]在模塊化多電平換流器的控制策略方面，控制各子模塊直流電容電壓在適當(dāng)?shù)姆秶鷥?nèi)(子模塊電容電壓控制)是一類重要的研究和工程課題。在實(shí)用化的子模塊電容電壓控制方法中，橋臂電流方向是一個(gè)重要的控制參數(shù)，需要實(shí)時(shí)測(cè)量。橋臂電流除基波分量外還含有直流分量和倍頻分量，無法通過電磁式電流互感器精確測(cè)量，已有的測(cè)量方法是通過電流傳感器測(cè)量橋臂電流，然后直接判斷電流方向。這種判斷方法優(yōu)點(diǎn)是簡(jiǎn)單直接，但是這種測(cè)量方法的缺點(diǎn)在于:第一，測(cè)量點(diǎn)在橋臂連接線上，對(duì)電流傳感器及其隔離供電電源的絕緣水平要求很高，該絕緣水平要求達(dá)到了與換流器交流側(cè)相同的絕緣等級(jí)，即一般會(huì)達(dá)到數(shù)十到數(shù)百kV水平。這造成高壓電流傳感器研制或選型困難，大幅提高了電流方向檢測(cè)裝置的復(fù)雜程度和成本。第二，該傳感器及其附屬電路一旦發(fā)生故障，將無法判斷橋臂電流造成整個(gè)換流器停機(jī)，降低了裝置可靠性。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種可大幅降低電流傳感器絕緣要求和成本、并能大幅提高可靠性的判斷級(jí)聯(lián)換流器橋臂電流方向的裝置。
[0006]為解決上述技術(shù)問題所采用技術(shù)方案是:一種判斷級(jí)聯(lián)換流器橋臂電流方向的裝置，包括第I至第η子模塊判斷電路UNITl-UNITn和第I至第η電流傳感器TAl-TAn，其中η為大于I的整數(shù)；所述第I子模塊判斷電路UNITl的方向輸出端01-1接所述第2子模塊判斷電路UNIT2的方向輸入端12-1 ;所述第I子模塊判斷電路UNITl的狀態(tài)輸出端01_2接所述第2子模塊判斷電路UNIT2的狀態(tài)輸入端12-2 ;所述第η子模塊判斷電路UNITn的方向輸入端In-1接其前面子模塊判斷電路的方向輸出端；所述第η子模塊判斷電路UNITn的狀態(tài)輸入端In-2接其前面子模塊判斷電路的狀態(tài)輸出端； 所述第I電流傳感器TAl的穿心磁環(huán)套在第IH橋子模塊SMQl或第I半H橋子模塊SMl的低電位輸出線上；
所述第I子模塊判斷電路UNITl的第二信號(hào)輸入端11-4接所述第I電流傳感器TAl的輸出端；所述第I子模塊判斷電路UNITl的第一信號(hào)輸入端11-3經(jīng)所述第IH橋子模塊SMQl或第I半H橋子模塊SMl的旁路開關(guān)Kpl的輔助常閉觸點(diǎn)Kpl_2接地；
所述第2電流傳感器ΤΑ2的穿心磁環(huán)套在第2Η橋子模塊SMQ2或第2半H橋子模塊SM2的低電位輸出線上；
所述第2子模塊判斷電路UNIT2的第二信號(hào)輸入端12-4接所述第2電流傳感器ΤΑ2的輸出端；所述第2子模塊判斷電路UNIT2的第一信號(hào)輸入端12-3經(jīng)所述第2Η橋子模塊SMQ2或第2半H橋子模塊SM2的旁路開關(guān)Κρ2的輔助常閉觸點(diǎn)Κρ2_2接地；
所述第η電流傳感器TAn的的穿心磁環(huán)套在第η H橋子模塊SMQn或第η半H橋子模塊SMn的低電位輸出線上；
所述第η子模塊判斷電路UNITn的第二信號(hào)輸入端Ιη_4接所述第η電流傳感器TAn的輸出端；所述第η子模塊判斷電路UNITn的第一信號(hào)輸入端Ιη_3經(jīng)所述第ηΗ橋子模塊SMQn或第η半H橋子模塊SMn的旁路開關(guān)Kpn的輔助常閉觸點(diǎn)Κρη_2接地；
所述第I子模塊判斷電路UNITl包括數(shù)據(jù)選擇器Ul1、電壓比較器U12、高速光耦U13、高壓光耦U14-U16、電阻R10-R19和雙刀單擲開關(guān)KDl ；
所述電壓比較器U12的同相輸入端5腳為所述第I子模塊判斷電路UNITl的第二信號(hào)輸入端11-4 ；
所述電阻RlO接在所述電壓比較器U12的同相輸入端5腳與反向輸入端4腳之間；所述電壓比較器U12的反向輸入端4腳接地；所述電壓比較器U12的輸出端2腳接所述高速光耦U13的負(fù)極2腳；所述電阻R14接在所述高速光耦U13的正極I腳與+ 15V直流電源之間；所述電阻Rll接在所述高速光耦U13的負(fù)極2腳與+ 15V直流電源之間；所述高速光耦U13的集電極4腳接所述數(shù)據(jù)選擇器Ull的6腳；所述高速光耦U13的發(fā)射極3腳接地；所述電阻R15接在所述高速光耦U13的集電極4腳與+ 3.3V直流電源之間；
所述高壓光耦U14的負(fù)極2腳為所述第I子模塊判斷電路UNITl的第一信號(hào)輸入端11-3 ；
所述高壓光耦U14的正極I腳經(jīng)所述電阻R12接+ 24V直流電源；所述高壓光耦U14的集電極4腳接所述數(shù)據(jù)選擇器Ull的3腳；所述高壓光耦U14的發(fā)射極3腳接地；所述電阻R13接在所述高壓光耦U14的集電極4腳與+ 3.3V直流電源之間；
所述數(shù)據(jù)選擇器Ull的5腳為第I子模塊判斷電路的方向輸入端Il-1 ;數(shù)據(jù)選擇器Ull的2腳為第I子模塊判斷電路的狀態(tài)輸入端11-2 ;所述數(shù)據(jù)選擇器Ull的5腳和2腳分別經(jīng)所述雙刀單擲開關(guān)Kll的第一觸點(diǎn)Kll-1和第二觸點(diǎn)Kl 1-2接+ 3.3V直流電源；數(shù)據(jù)選擇器Ull的I腳與2腳相連接；所述數(shù)據(jù)選擇器Ull的7腳接所述高壓光耦U15的負(fù)極2腳；所述數(shù)據(jù)選擇器Ull的4腳接所述高壓光耦U16的負(fù)極2腳；
所述高壓光耦U15的正極I腳經(jīng)所述電阻R16接+ 3.3V直流電源；所述高壓光耦U15的發(fā)射極3腳接地；所述高壓光耦U15的集電極4腳經(jīng)所述電阻R17接+ 3.3V直流電源；所述高壓光耦U16的正極I腳經(jīng)所述電阻R18接+ 3.3V直流電源；所述高壓光耦U16的發(fā)射極3腳接地；所述高壓光耦U16的集電極4腳經(jīng)所述電阻R19接+ 3.3V直流電源； 所述高壓光耦U15的集電極4腳為第I子模塊判斷電路的方向輸出端01-1 ;所述高壓光耦U16的集電極4腳為第I子模塊判斷電路的狀態(tài)輸出端01-2 ；
所述第I至第η子模塊判斷電路UNITl-UNITn的結(jié)構(gòu)相同。
[0007]所述數(shù)據(jù)選擇器Ull的型號(hào)均為74LS157 ;所述U12電壓比較器的型號(hào)為L(zhǎng)M339 ；所述高壓光耦U14-U16的型號(hào)均為M0C306 ;所述高速光耦U13的型號(hào)為PC817 ;所述第I至第η電流傳感器TAl-TAn的型號(hào)均為L(zhǎng)F 2005-S。
[0008]本發(fā)明的有益效果是本發(fā)明中所有電流傳感器安裝在子模塊上，子模塊的對(duì)地絕緣和隔離電源供電問題已經(jīng)解決，本發(fā)明中電流傳感器的絕緣水平僅要求滿足子模塊額定電壓絕緣(幾kV以內(nèi))即可，大幅降低成本和絕緣復(fù)雜度；本發(fā)明采用了多電流傳感器級(jí)聯(lián)結(jié)構(gòu)，具有冗余特性，如果某子模塊上安裝的電流傳感器存在故障，僅需將其所在子模塊旁路即可，不影響電路繼續(xù)工作，其可靠性較單一傳感器大幅提高。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0009]圖1為本發(fā)明的原理圖。
[0010]圖2為第I子模塊(子模塊主電路為半H橋)判斷電路原理圖。
[0011]圖3為第I子模塊(子模塊主電路為H橋)判斷電路原理圖。
【具體實(shí)施方式】
[0012]由圖1-3所示的實(shí)施例可知，它包括第I至第η子模塊判斷電路UNITl-UNITn和第I至第η電流傳感器TAl-TAn，其中η為大于I的整數(shù)；所述第I子模塊判斷電路UNITl的方向輸出端01-1接所述第2子模塊判斷電路UNIT2的方向輸入端12-1 ;所述第I子模塊判斷電路UNITl的狀態(tài)輸出端01-2接所述第2子模塊判斷電路UNIT2的狀態(tài)輸入端12-2 ；所述第η子模塊判斷電路UNITn的方向輸入端In-1接其前面子模塊判斷電路的方向輸出端；所述第η子模塊判斷電路UNITn的狀態(tài)輸入端Ιη_2接其前面子模塊判斷電路的狀態(tài)輸出端；
所述第I電流傳感器TAl的穿心磁環(huán)套在第IH橋子模塊SMQl或第I半H橋子模塊SMl的低電位輸出線上；
所述第I子模塊判斷電路UNITl的第二信號(hào)輸入端11-4接所述第I電流傳感器TAl的輸出端；所述第I子模塊判斷電路UNITl的第一信號(hào)輸入端11-3經(jīng)所述第IH橋子模塊SMQl或第I半H橋子模塊SMl的旁路開關(guān)Kpl的輔助常閉觸點(diǎn)Kpl_2接地；
所述第2電流傳感器ΤΑ2的穿心磁環(huán)套在第2Η橋子模塊SMQ2或第2半H橋子模塊SM2的低電位輸出線上；
所述第2子模塊判斷電路UNIT2的第二信號(hào)輸入端12-4接所述第2電流傳感器ΤΑ2的輸出端；所述第2子模塊判斷電路UNIT2的第一信號(hào)輸入端12-3經(jīng)所述第2Η橋子模塊SMQ2或第2半H橋子模塊SM2的旁路開關(guān)Κρ2的輔助常閉觸點(diǎn)Κρ2_2接地；
所述第η電流傳感器TAn的的穿心磁環(huán)套在第η H橋子模塊SMQn或第η半H橋子模塊SMn的低電位輸出線上；
所述第η子模塊判斷電路UNITn的第二信號(hào)輸入端Ιη_4接所述第η電流傳感器TAn的輸出端；所述第η子模塊判斷電路UNITn的第一信號(hào)輸入端Ιη_3經(jīng)所述第ηΗ橋子模塊SMQn或第η半H橋子模塊SMn的旁路開關(guān)Kpn的輔助常閉觸點(diǎn)Κρη_2接地；
所述第I子模塊判斷電路UNITl包括數(shù)據(jù)選擇器Ul1、電壓比較器U12、高速光耦U13、高壓光耦U14-U16、電阻R10-R19和雙刀單擲開關(guān)KDl ；
所述電壓比較器U12的同相輸入端5腳為所述第I子模塊判斷電路UNITl的第二信號(hào)輸入端11-4 ；
所述電阻RlO接在所述電壓比較器U12的同相輸入端5腳與反向輸入端4腳之間；所述電壓比較器U12的反向輸入端4腳接地；所述電壓比較器U12的輸出端2腳接所述高速光耦U13的負(fù)極2腳；所述電阻R14接在所述高速光耦U13的正極I腳與+ 15V直流電源之間；所述電阻Rll接在所述高速光耦U13的負(fù)極2腳與+ 15V直流電源之間；所述高速光耦U13的集電極4腳接所述數(shù)據(jù)選擇器Ull的6腳；所述高速光耦U13的發(fā)射極3腳接地；所述電阻R15接在所述高速光耦U13的集電極4腳與+ 3.3V直流電源之間；
所述高壓光耦U14的負(fù)極2腳為所述第I子模塊判斷電路UNITl的第一信號(hào)輸入端11-3 ；
所述高壓光耦U14的正極I腳經(jīng)所述電阻R12接+ 24V直流電源；所述高壓光耦U14的集電極4腳接所述數(shù)據(jù)選擇器Ull的3腳；所述高壓光耦U14的發(fā)射極3腳接地；所述電阻R13接在所述高壓光耦U14的集電極4腳與+ 3.3V直流電源之間；
所述數(shù)據(jù)選擇器Ull的5腳為第I子模塊判斷電路的方向輸入端Il-1 ;數(shù)據(jù)選擇器Ull的2腳為第I子模塊判斷電路的狀態(tài)輸入端11-2 ;所述數(shù)據(jù)選擇器Ull的5腳和2腳分別經(jīng)所述雙刀單擲開關(guān)Kl I的第一觸點(diǎn)Kll-1和第二觸點(diǎn)Kl 1-2接+ 3.3V直流電源；數(shù)據(jù)選擇器Ull的I腳與2腳相連接；所述數(shù)據(jù)選擇器Ull的7腳接所述高壓光耦U15的負(fù)極2腳；所述數(shù)據(jù)選擇器Ull的4腳接所述高壓光耦U16的負(fù)極2腳；
所述高壓光耦U15的正極I腳經(jīng)所述電阻R16接+ 3.3V直流電源；所述高壓光耦U15的發(fā)射極3腳接地；所述高壓光耦U15的集電極4腳經(jīng)所述電阻R17接+ 3.3V直流電源；所述高壓光耦U16的正極I腳經(jīng)所述電阻R18接+ 3.3V直流電源；所述高壓光耦U16的發(fā)射極3腳接地；所述高壓光耦U16的集電極4腳經(jīng)所述電阻R19接+ 3.3V直流電源；所述高壓光耦U15的集電極4腳為第I子模塊判斷電路的方向輸出端01-1 ;所述高壓光耦U16的集電極4腳為第I子模塊判斷電路的狀態(tài)輸出端01-2 ；
所述第I至第η子模塊判斷電路UNITl-UNITn的結(jié)構(gòu)相同。
[0013]所述數(shù)據(jù)選擇器Ull的型號(hào)均為74LS157 ;所述U12電壓比較器的型號(hào)為L(zhǎng)M339 ；所述高壓光耦U14-U16的型號(hào)均為M0C306 ;所述高速光耦U13的型號(hào)為PC817 ;所述第I至第η電流傳感器TAl-TAn的型號(hào)均為L(zhǎng)F 2005-S。
[0014]模塊化多電平換流器的橋臂由第I子模塊至第η子模塊串聯(lián)而成，各子模塊主電路并聯(lián)有旁路開關(guān)Kpl-Kpn。子模塊主電路可以是半H橋，也可以是H橋。橋臂電流正方向規(guī)定為由第I子模塊流向第η子模塊。本發(fā)明的目的就是檢測(cè)該電流方向。
當(dāng)?shù)讦亲幽K判斷電路的方向輸出端On-1為高電平且狀態(tài)輸出端0η-2為低電平時(shí)，橋臂電流方向?yàn)檎划?dāng)?shù)讦亲幽K判斷電路的方向輸出端On-1為低電平且狀態(tài)輸出端0η-2為低電平時(shí)，橋臂電流方向?yàn)樨?fù)；當(dāng)?shù)讦亲幽K判斷電路的狀態(tài)輸出端0η-2為高電平時(shí)，橋臂所有子模塊主電路均被旁路，橋臂電流方向判斷結(jié)果無效。模塊化多電平換流器運(yùn)行時(shí)，橋臂不存在所有子模塊主電路均被旁路的情況，故一定有一個(gè)未被旁路的子模塊主電路用于檢測(cè)橋臂電流方向。
[0015]本發(fā)明的工作過程如下:
在進(jìn)行測(cè)量時(shí)，所述第I子模塊判斷電路的雙刀單擲開關(guān)KDl閉合，所述第2至第η子模塊判斷電路的雙刀單擲開關(guān)KD2-KDn斷開。
[0016]第I子模塊旁路開關(guān)Kpl的輔助常閉觸點(diǎn)Kpl-2 —端接地，另一端接高壓光耦U14的負(fù)極2腳，高壓光耦U14的輸出信號(hào)由其集電極4腳輸入到數(shù)據(jù)選擇器Ull的3腳，R12和R13為上拉電阻。當(dāng)?shù)贗子模塊主電路正常工作時(shí)，旁路開關(guān)Kpl的主觸點(diǎn)Kpl-1斷開，旁路開關(guān)Kpl的輔助常閉觸點(diǎn)Kpl-2閉合，經(jīng)過高壓光耦U14后，向數(shù)據(jù)選擇器Ull輸入低電平；當(dāng)?shù)贗子模塊主電路退出工作時(shí)，旁路開關(guān)Kpl的主觸點(diǎn)Kpl-1閉合，Kpl的輔助常閉觸點(diǎn)Kpl-2斷開，經(jīng)過高壓光耦U14后，向數(shù)據(jù)選擇器Ull輸入高電平。
[0017]第I電流傳感器TAl采集流過第I子模塊的電流信號(hào)(箭頭表示正方向)，經(jīng)RlO轉(zhuǎn)化為電壓信號(hào)，經(jīng)過電壓比較器U12和上拉電阻Rll組成的電壓過零比較電路，再經(jīng)過高速光耦U13，輸入到數(shù)據(jù)選擇器Ull的6腳，R14和R15為上拉電阻。當(dāng)?shù)贗電流傳感器TAl原邊流過電流為正時(shí)，電壓比較器U12輸出高電平，經(jīng)過高速光耦U13后，向數(shù)據(jù)選擇器Ull輸入高電平；當(dāng)電流傳感器TAl原邊流過電流為負(fù)時(shí)，電壓比較器U12輸出低電平，經(jīng)過高速光耦U13后，向數(shù)據(jù)選擇器Ull輸入低電平。
[0018]若數(shù)據(jù)選擇器Ull的I腳即“狀態(tài)輸入端11-1”為低電平，數(shù)據(jù)選擇器Ull的4腳輸出等于2腳輸入,7腳輸出等于5腳輸入。數(shù)據(jù)選擇器Ull的輸出經(jīng)過高壓光I禹U15-U16隔離，其中電阻R16-R19為上拉電阻。此時(shí)，“方向輸出端”等于“方向輸入端”，“狀態(tài)輸出端”等于“狀態(tài)輸入端”。
[0019]若數(shù)據(jù)選擇器Ull的I腳即“狀態(tài)輸入端11-1”為高電平，數(shù)據(jù)選擇器Ull的4腳輸出等于3腳輸入(即U14的4腳輸出)，7腳輸出等于6腳輸入(即U13的4腳輸出)。數(shù)據(jù)選擇器Ull的輸出經(jīng)過高壓光耦U15-U16隔離，其中R16-R19為上拉電阻。此時(shí)，“方向輸出端”等于TAl檢測(cè)到流過子模塊I的橋臂電流方向(高電平為正，低電平為負(fù))，“狀態(tài)輸出端”等于旁路開關(guān)Kpl附帶的輔助常閉觸點(diǎn)的開關(guān)狀態(tài)(高電平為子模塊主電路被旁路，低電平為子模塊主電路未被旁路)。
[0020]當(dāng)“狀態(tài)輸入端11-2”為低電平時(shí)，“方向輸出端01-1”等于“方向輸入端11-1”，“狀態(tài)輸出端01-2”等于“狀態(tài)輸入端11-2”；當(dāng)“狀態(tài)輸入端11-2”為高電平時(shí)，“方向輸出端01-2”等于該子模塊電流方向，“狀態(tài)輸出端01-2”等于該子模塊旁路開關(guān)的狀態(tài)。
[0021]整個(gè)電路中η個(gè)子模塊連接后，“橋臂電流方向”端表示第I子模塊至第η子模塊中第一個(gè)未被旁路的子模塊所測(cè)得的電流方向(高電平為正，低電平為負(fù))。模塊化多電平換流器運(yùn)行時(shí)，橋臂不存在所有子模塊主電路均被旁路的情況，故一定有一個(gè)未被旁路的子模塊主電路用于檢測(cè)橋臂電流方向。
[0022]第η子模塊判斷電路的方向輸出端On-1的狀態(tài)表示級(jí)聯(lián)換流器橋臂電流方向。若第η子模塊判斷電路的方向輸出端On-1的狀態(tài)為高電平，則表示級(jí)聯(lián)換流器橋臂電流方向?yàn)檎?；第η子模塊判斷電路的方向輸出端On-1的狀態(tài)為低電平，則表示級(jí)聯(lián)換流器橋臂電流方向?yàn)樨?fù)。
【權(quán)利要求】
1.一種判斷級(jí)聯(lián)換流器橋臂電流方向的裝置，其特征在于:包括第I至第η子模塊判斷電路UNITl-UNITn和第I至第η電流傳感器TAl-TAn，其中η為大于I的整數(shù)；所述第I子模塊判斷電路UNITl的方向輸出端01-1接所述第2子模塊判斷電路UNIT2的方向輸入端12-1 ;所述第I子模塊判斷電路UNITl的狀態(tài)輸出端01-2接所述第2子模塊判斷電路UNIT2的狀態(tài)輸入端12-2 ;所述第η子模塊判斷電路UNITn的方向輸入端In-1接其前面子模塊判斷電路的方向輸出端；所述第η子模塊判斷電路UNITn的狀態(tài)輸入端In-2接其前面子模塊判斷電路的狀態(tài)輸出端； 所述第I電流傳感器TAl的穿心磁環(huán)套在第IH橋子模塊SMQl或第I半H橋子模塊SMl的低電位輸出線上； 所述第1子模塊判斷電路UNITl的第二信號(hào)輸入端11-4接所述第I電流傳感器TAl的輸出端；所述第I子模塊判斷電路UNITl的第一信號(hào)輸入端11-3經(jīng)所述第IH橋子模塊SMQl或第I半H橋子模塊SMl的旁路開關(guān)Kpl的輔助常閉觸點(diǎn)Kpl_2接地； 所述第2電流傳感器ΤΑ2的穿心磁環(huán)套在第2Η橋子模塊SMQ2或第2半H橋子模塊SM2的低電位輸出線上； 所述第2子模塊判斷電路UNIT2的第二信號(hào)輸入端12-4接所述第2電流傳感器ΤΑ2的輸出端；所述第2子模塊判斷電路UNIT2的第一信號(hào)輸入端12-3經(jīng)所述第2Η橋子模塊SMQ2或第2半H橋子模塊SM2的旁路開關(guān)Κρ2的輔助常閉觸點(diǎn)Κρ2_2接地； 所述第η電流傳感器TAn的的穿心磁環(huán)套在第η H橋子模塊SMQn或第η半H橋子模塊SMn的低電位輸出線上； 所述第η子模塊判斷電路UNITn的第二信號(hào)輸入端Ιη_4接所述第η電流傳感器TAn的輸出端；所述第η子模塊判斷電路UNITn的第一信號(hào)輸入端Ιη_3經(jīng)所述第ηΗ橋子模塊SMQn或第η半H橋子模塊SMn的旁路開關(guān)Kpn的輔助常閉觸點(diǎn)Κρη_2接地； 所述第I子模塊判斷電路UNITl包括數(shù)據(jù)選擇器Ul1、電壓比較器U12、高速光耦U13、高壓光耦U14-U16、電阻R10-R19和雙刀單擲開關(guān)KDl ； 所述電壓比較器U12的同相輸入端5腳為所述第I子模塊判斷電路UNITl的第二信號(hào)輸入端11-4 ； 所述電阻RlO接在所述電壓比較器U12的同相輸入端5腳與反向輸入端4腳之間；所述電壓比較器U12的反向輸入端4腳接地；所述電壓比較器U12的輸出端2腳接所述高速光耦U13的負(fù)極2腳；所述電阻R14接在所述高速光耦U13的正極I腳與+ 15V直流電源之間；所述電阻Rll接在所述高速光耦U13的負(fù)極2腳與+ 15V直流電源之間；所述高速光耦U13的集電極4腳接所述數(shù)據(jù)選擇器Ull的6腳；所述高速光耦U13的發(fā)射極3腳接地；所述電阻R15接在所述高速光耦U13的集電極4腳與+ 3.3V直流電源之間； 所述高壓光耦U14的負(fù)極2腳為所述第I子模塊判斷電路UNITl的第一信號(hào)輸入端11-3 ； 所述高壓光耦U14的正極I腳經(jīng)所述電阻R12接+ 24V直流電源；所述高壓光耦U14的集電極4腳接所述數(shù)據(jù)選擇器Ull的3腳；所述高壓光耦U14的發(fā)射極3腳接地；所述電阻R13接在所述高壓光耦U14的集電極4腳與+ 3.3V直流電源之間； 所述數(shù)據(jù)選擇器Ull的5腳為第I子模塊判斷電路的方向輸入端Il-1 ;數(shù)據(jù)選擇器Ull的2腳為第I子模塊判斷電路的狀態(tài)輸入端11-2 ;所述數(shù)據(jù)選擇器Ull的5腳和2腳分別經(jīng)所述雙刀單擲開關(guān)Kl I的第一觸點(diǎn)Kll-1和第二觸點(diǎn)Kl 1-2接+ 3.3V直流電源；數(shù)據(jù)選擇器Ull的I腳與2腳相連接；所述數(shù)據(jù)選擇器Ull的7腳接所述高壓光耦U15的負(fù)極2腳；所述數(shù)據(jù)選擇器Ull的4腳接所述高壓光耦U16的負(fù)極2腳；所述高壓光耦U15的正極I腳經(jīng)所述電阻R16接+ 3.3V直流電源；所述高壓光耦U15的發(fā)射極3腳接地；所述高壓光耦U15的集電極4腳經(jīng)所述電阻R17接+ 3.3V直流電源；所述高壓光耦U16的正極I腳經(jīng)所述電阻R18接+ 3.3V直流電源；所述高壓光耦U16的發(fā)射極3腳接地；所述高壓光耦U16的集電極4腳經(jīng)所述電阻R19接+ 3.3V直流電源；所述高壓光耦U15的集電極4腳為第I子模塊判斷電路的方向輸出端01-1 ;所述高壓光耦U16的集電極4腳為第I子模塊判斷電路的狀態(tài)輸出端01-2 ； 所述第I至第η子模塊判斷電路UNITl-UNITn的結(jié)構(gòu)相同。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種判斷級(jí)聯(lián)換流器橋臂電流方向的裝置，其特征在于:所述數(shù)據(jù)選擇器Ull的型號(hào)均為74LS157 ;所述U12電壓比較器的型號(hào)為L(zhǎng)M339 ;所述高壓光耦U14-U16的型號(hào)均為M0C306 ;所述高速光耦U13的型號(hào)為PC817 ;所述第I至第η電流傳感器TAl-TAn的型 號(hào)均為L(zhǎng)F 2005-S。
【文檔編號(hào)】G01R19/14GK103941073SQ201410179665
【公開日】2014年7月23日 申請(qǐng)日期:2014年4月30日 優(yōu)先權(quán)日:2014年4月30日
【發(fā)明者】郭捷, 胡文平, 王磊 申請(qǐng)人:國(guó)家電網(wǎng)公司, 國(guó)網(wǎng)河北省電力公司電力科學(xué)研究院, 河北省電力建設(shè)調(diào)整試驗(yàn)所