專利名稱：一種可控串聯(lián)補(bǔ)償晶閘管的電子觸發(fā)系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種大功率半導(dǎo)體元件，尤其是一種可控串聯(lián)補(bǔ)償晶閘管電子觸發(fā)系統(tǒng)，應(yīng)用于電網(wǎng)和電力系統(tǒng)當(dāng)中。
背景技術(shù)：
目前，隨著大功率電力電子技術(shù)的成熟和電力系統(tǒng)發(fā)展的需要，越來(lái)越多的電力電子設(shè)備已經(jīng)應(yīng)用到電力系統(tǒng)中來(lái)。近年來(lái)，由于長(zhǎng)距離、大容量輸電線路運(yùn)行安全性的需要和新建輸電走廊的難度變大，柔性交流輸電技術(shù)(FACTs，F(xiàn)lexible Alternate Current Transmissions)得到越來(lái)越多的應(yīng)用。其中，目前應(yīng)用最廣、最成熟的技術(shù)是可控串聯(lián)補(bǔ)償技術(shù)(TCSC，ThyristorControlled Series Compensation)。晶閘管閥的電子觸發(fā)系統(tǒng)(TETS)是可控串聯(lián)補(bǔ)償技術(shù)的核心技術(shù)，該技術(shù)的優(yōu)劣直接決定了可控串聯(lián)補(bǔ)償技術(shù)的優(yōu)劣。
可控串聯(lián)補(bǔ)償晶閘管閥一般都位于高電位，對(duì)地絕緣電壓等級(jí)均在220kV或500kV，因此采用常規(guī)的控制方法已經(jīng)不能滿足要求。與傳統(tǒng)控制對(duì)象相比，主要的技術(shù)難點(diǎn)如下1)由于晶閘管閥電子觸發(fā)系統(tǒng)位于高電位，與處于地面的系統(tǒng)不同，必須解決晶閘管閥電子觸發(fā)系統(tǒng)的能源問(wèn)題；2)晶閘管閥電子觸發(fā)系統(tǒng)位于高電位側(cè)，其所處電磁環(huán)境比較惡劣，一方面輸電線路的大電流、高場(chǎng)強(qiáng)會(huì)對(duì)電子觸發(fā)系統(tǒng)造成較大的電磁干擾，另一方面，晶閘管閥快速開關(guān)過(guò)程也會(huì)產(chǎn)生大量的強(qiáng)電磁干擾，因此必須解決晶閘管閥電子觸發(fā)系統(tǒng)的抗干擾設(shè)計(jì)問(wèn)題；3)晶閘管閥電子觸發(fā)系統(tǒng)與地面設(shè)備間的通訊問(wèn)題；4)晶閘管閥觸發(fā)與實(shí)時(shí)檢測(cè)的控制策略。這些技術(shù)難點(diǎn)決定了晶閘管閥電子觸發(fā)系統(tǒng)的開發(fā)具有非常大的技術(shù)難度。

發(fā)明內(nèi)容
為了解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明的目的就是實(shí)現(xiàn)一種可控串聯(lián)補(bǔ)償晶閘管電子觸發(fā)系統(tǒng)(TETS)，其應(yīng)具備有如下功能1)電壓、電流高電位混合取能功能；2)晶閘管閥觸發(fā)功能；3)晶閘管閥檢測(cè)功能；4)信號(hào)的光電、電光轉(zhuǎn)換功能；5)晶閘管閥后備觸發(fā)功能；6)晶閘管閥電子觸發(fā)系統(tǒng)電源監(jiān)視功能。通過(guò)這些功能的有機(jī)結(jié)合，晶閘管閥電子觸發(fā)系統(tǒng)可以很好的實(shí)現(xiàn)對(duì)晶閘管閥的觸發(fā)和檢測(cè)。
本發(fā)明解決其技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案是可控串聯(lián)補(bǔ)償晶閘管閥電子觸發(fā)系統(tǒng)(TETS)主要由電壓電流混合取能及電源轉(zhuǎn)換回路、電源監(jiān)視回路、電壓檢測(cè)回路、邏輯回路、觸發(fā)回路、后備觸發(fā)回路、光接收回路及光發(fā)射回路八部分構(gòu)成。
光接收回路將來(lái)自光纖的光信號(hào)轉(zhuǎn)換為電信號(hào)，并將電信號(hào)輸入邏輯回路；電壓取能及電源轉(zhuǎn)換回路從位于高電位的一次設(shè)備側(cè)取得電源，輸出多路電壓至電源監(jiān)視回路，并向光接收回路、光發(fā)射回路、邏輯回路和觸發(fā)回路輸出電壓；電源監(jiān)視回路將整個(gè)系統(tǒng)的電源狀態(tài)信息輸入邏輯回路；電壓檢測(cè)回路檢測(cè)晶閘管兩端的電壓瞬時(shí)值，將檢測(cè)信號(hào)輸出至邏輯回路，為晶閘管的觸發(fā)、狀態(tài)監(jiān)測(cè)和過(guò)壓保護(hù)提供門檻電壓；邏輯回路對(duì)控制命令進(jìn)行編碼和解碼，根據(jù)觸發(fā)命令生成晶閘管的觸發(fā)脈沖和晶閘管的狀態(tài)信息，并將觸發(fā)脈沖經(jīng)觸發(fā)回路輸出至晶閘管門極，還向光發(fā)射回路輸出光發(fā)射信號(hào)；光發(fā)射回路與光接收回路之間通過(guò)光纖和光路裝置相連接；后備觸發(fā)回路監(jiān)視晶閘管兩端的電壓，將觸發(fā)脈沖輸出至晶閘管門極。
其中，電壓電流混合取能及電源轉(zhuǎn)換回路、邏輯回路和后備觸發(fā)回路是本發(fā)明的核心技術(shù)。電壓電流混合取能及電源轉(zhuǎn)換回路主要功能是從一次設(shè)備側(cè)取得系統(tǒng)工作所需的電源；邏輯回路主要功能是協(xié)調(diào)各部分的工作，對(duì)信號(hào)進(jìn)行編碼和解碼，生成晶閘管的觸發(fā)脈沖和晶閘管的狀態(tài)信息；后備觸發(fā)回路主要功能是在晶閘管閥兩端出現(xiàn)過(guò)高的電壓時(shí)，自動(dòng)觸發(fā)晶閘管閥，避免晶閘管閥被過(guò)高的電壓擊穿。
可控串聯(lián)補(bǔ)償晶閘管閥電子觸發(fā)系統(tǒng)(TETS)在國(guó)內(nèi)、外尚未見到相同的技術(shù)。目前，在國(guó)內(nèi)外市場(chǎng)上有多種晶閘管觸發(fā)系統(tǒng)，但是它們與本發(fā)明的技術(shù)方案都有較大的差別，主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面，1)電壓等級(jí)不同，本發(fā)明的技術(shù)方案主要用于220kV以上電壓等級(jí)；2)取能方式不同，本發(fā)明的技術(shù)方案采用電壓電流混合取能方式；3)抗干擾措施不同，本發(fā)明的技術(shù)方案采用了多項(xiàng)抗干擾措施。
由于采用了上述的技術(shù)方案，因此本發(fā)明的技術(shù)方案具備了下列有益效果1、用光信號(hào)實(shí)現(xiàn)晶閘管閥的觸發(fā)與檢測(cè)；2、在高電位側(cè)實(shí)現(xiàn)電壓、電流混合取能，提高了系統(tǒng)的安全性和可靠性；3、采用了低功耗設(shè)計(jì)方法，盡量減少對(duì)混合取能回路的功率要求；4、該系統(tǒng)包含了晶閘管閥的后備觸發(fā)功能，避免了晶閘管閥電壓擊穿性損壞；5、電路實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單，抗干擾能力強(qiáng)；6、成本低、器件易于選取。
本發(fā)明的可控串聯(lián)補(bǔ)償晶閘管閥電子觸發(fā)系統(tǒng)(TETS)工作在220kV或500kV的電壓等級(jí)上，具有工作可靠、穩(wěn)定性高、抗干擾能力強(qiáng)的優(yōu)點(diǎn)。本發(fā)明很好的解決了柔性交流輸電技術(shù)(FACTs，F(xiàn)lexible Alternate CurrentTransmissions)在電力系統(tǒng)中應(yīng)用的瓶頸問(wèn)題，具有重要的意義。


圖1是本發(fā)明的可控串聯(lián)補(bǔ)償晶閘管閥電子觸發(fā)系統(tǒng)的總體構(gòu)造的電路方框圖；圖2(a)是圖1中的電壓、電流混合取能及電源轉(zhuǎn)換回路的電路原理圖；圖2(b)是圖1中的邏輯回路的電路原理圖；圖2(c)是圖1中的后備觸發(fā)回路的電路原理圖；圖2(d)是圖1中的電壓檢測(cè)回路的電路原理圖；圖2(e)是圖1中的光接收回路的電路原理圖；圖2(f)是圖1中的電源監(jiān)視回路的電路原理圖；圖2(g)是圖1中的觸發(fā)回路的電路原理圖。
具體實(shí)施例方式
下面結(jié)合附圖，具體描述本發(fā)明的一種實(shí)施方式的電路構(gòu)造。
圖1至圖2(g)表示本發(fā)明的一種具體實(shí)施方式
的具體電路圖。
參見圖1所示，表示可控串聯(lián)補(bǔ)償晶閘管閥電子觸發(fā)系統(tǒng)(TETS)，其主要由電壓電流混合取能及電源轉(zhuǎn)換回路、電源監(jiān)視回路、電壓檢測(cè)回路、邏輯回路、觸發(fā)回路、后備觸發(fā)回路、光接收回路及光發(fā)射回路八部分構(gòu)成。
光接收回路將來(lái)自光纖的光信號(hào)轉(zhuǎn)換為電信號(hào)，并將電信號(hào)輸入邏輯回路；電壓取能及電源轉(zhuǎn)換回路從一次設(shè)備側(cè)取得電源，輸出+10V和+70V的電壓至電源監(jiān)視回路，并向光接收回路、光發(fā)射回路、邏輯回路和觸發(fā)回路輸出+10V電壓；電源監(jiān)視回路將整個(gè)系統(tǒng)的電源狀態(tài)信息輸入邏輯回路；電壓檢測(cè)回路檢測(cè)晶閘管兩端的電壓瞬時(shí)值，將檢測(cè)信號(hào)輸出至邏輯回路，為晶閘管的觸發(fā)、狀態(tài)監(jiān)測(cè)和過(guò)壓保護(hù)提供門檻電壓；邏輯回路對(duì)控制命令進(jìn)行編碼和解碼，根據(jù)觸發(fā)命令生成晶閘管的觸發(fā)脈沖和晶閘管的狀態(tài)信息，并將觸發(fā)脈沖經(jīng)觸發(fā)回路輸出至晶閘管門極，還向光發(fā)射回路輸出光發(fā)射信號(hào)；光發(fā)射回路與光接收回路之間通過(guò)光纖和光路裝置相連接；后備觸發(fā)回路監(jiān)視晶閘管兩端的電壓，將觸發(fā)脈沖輸出至晶閘管門極。
其中，電壓電流混合取能及電源轉(zhuǎn)換回路、邏輯回路和后備觸發(fā)回路是本發(fā)明的核心技術(shù)。電壓電流混合取能及電源轉(zhuǎn)換回路主要功能是從位于高電位的一次設(shè)備側(cè)取得系統(tǒng)工作所需的電源；邏輯回路主要功能是協(xié)調(diào)各部分的工作，對(duì)信號(hào)進(jìn)行編碼和解碼，生成晶閘管的觸發(fā)脈沖和晶閘管的狀態(tài)信息；后備觸發(fā)回路主要功能是在晶閘管閥兩端出現(xiàn)過(guò)高的電壓時(shí)，自動(dòng)觸發(fā)晶閘管閥，避免晶閘管閥被過(guò)高的電壓擊穿。
參見圖2(a)所示，是電壓、電流混合取能及電源轉(zhuǎn)換回路的電路原理框圖。
在該電壓電流混合取能及電源轉(zhuǎn)換回路中，晶閘管陽(yáng)極和陰極的兩端并聯(lián)有取能電容C1和C2，C1和C2串連。C2與保護(hù)二極管D2和保護(hù)晶閘管Ta并聯(lián)，保護(hù)晶閘管Ta的門極接有電阻R1和穩(wěn)壓管DZ。這樣取能電容C2兩端的電壓就輸入電壓電流混合取能協(xié)調(diào)回路。另一方面，由取能CT所獲取的電源經(jīng)過(guò)橋式整流輸入電流取能保護(hù)回路，再經(jīng)并聯(lián)的電容C5輸入電壓電流混合取能協(xié)調(diào)回路。電壓電流混合取能協(xié)調(diào)回路再經(jīng)過(guò)一個(gè)并聯(lián)的電容C3，與濾波及抗干擾回路連接。串連的電阻R2和穩(wěn)壓管DZ1并聯(lián)在濾波及抗干擾回路的輸出端，R2的兩端經(jīng)限流電阻R3與功率三極管T1的陽(yáng)極和門極相連，穩(wěn)壓管DZ1的兩端則與功率三極管T1的陰極和門極相連，功率三極管T1的陰極連接有電容C4。這樣，在電容C4的兩端就輸出了+10V的電壓。
該部分電路主要完成從一次電壓、電流中竊取一定的能量，并轉(zhuǎn)換為TETS所需的電壓。為了能夠獲取足夠的能量，要求晶閘管兩端的一次電壓有效值不低于80V，流過(guò)晶閘管的一次電流有效值不低于65A。
參見圖2(b)所示，是圖1中邏輯回路的電路原理框圖。
在該邏輯回路中，來(lái)自光接收回路的信號(hào)經(jīng)通用單穩(wěn)觸發(fā)器D(其具體型號(hào)可選用CD4538)，分別送入通用或非門OR1、OR2(其具體型號(hào)可選用CD4001)，再分別送入中央處理單元和兩個(gè)通用單穩(wěn)觸發(fā)器CD4538。通用或非門OR3(其具體型號(hào)可選用CD4001)分別接收來(lái)自中央處理單元和電源監(jiān)測(cè)回路的信號(hào)，再送至觸發(fā)回路。來(lái)自后備觸發(fā)回路的信號(hào)送入中央處理單元。來(lái)自電壓檢測(cè)回路的信號(hào)分別送入通用與非門AND5(其具體型號(hào)可選用CD4023)，和中央處理單元，再分別與通用與非門AND1、AND2、AND3(其具體型號(hào)可選用CD4023)和通用非門NOT(其具體型號(hào)可選用CD40106)連接，最后經(jīng)通用與非門AND4(其具體型號(hào)可選用CD4023)送至光發(fā)射回路。
該部分是可控串聯(lián)補(bǔ)償晶閘管閥電子觸發(fā)系統(tǒng)(TETS)的核心，負(fù)責(zé)協(xié)調(diào)各部分的功能，對(duì)控制命令進(jìn)行解碼和對(duì)晶閘管監(jiān)測(cè)信息進(jìn)行編碼。為了盡量減小TETS的功耗，該部分電路采用低功耗設(shè)計(jì)，主要包括選用低功耗芯片和中央處理器休眠功能設(shè)計(jì)等。
參見圖2(c)所示，是圖1中后備觸發(fā)回路的電路原理框圖。
晶閘管的兩端的電壓施加到與電阻R1串聯(lián)的電壓擊穿元件上，再經(jīng)穩(wěn)壓管Z1和二極管D2連接到晶閘管的門極。當(dāng)晶閘管兩端電壓大于其動(dòng)作值時(shí)，電壓擊穿元件導(dǎo)通，從而通過(guò)二極管D2和穩(wěn)壓管Z1去觸發(fā)晶閘管。電壓擊穿元件經(jīng)串聯(lián)的電阻R3和二極管D3接入光發(fā)射回路，而且經(jīng)并聯(lián)的電阻R2和電容C1接地。電阻R3之后經(jīng)并聯(lián)的穩(wěn)壓管Z2和電容C2接地。
該部分電路的主要功能是監(jiān)視晶閘管兩端的電壓，當(dāng)電壓值達(dá)到保護(hù)定值時(shí)，自動(dòng)生成晶閘管觸發(fā)脈沖，使晶閘管導(dǎo)通。主要用于保護(hù)晶閘管，防止晶閘管兩端由于電壓過(guò)高而損壞。
參見圖2(d)所示，是圖1中電壓檢測(cè)回路的電路原理框圖。
該部分電路的一側(cè)與晶閘管的兩端電壓并聯(lián)，經(jīng)電阻R1、R2、R3和二極管D(其具體型號(hào)可選用4148)接入邏輯回路中的中央處理單元。另一個(gè)支路經(jīng)電阻R1，R4和兩個(gè)串接的通用非門U1和U2(其具體型號(hào)可選用40106)接入邏輯回路。
該部分電路的主要功能是檢測(cè)晶閘管兩端的電壓瞬時(shí)值，為晶閘管的觸發(fā)、狀態(tài)監(jiān)測(cè)和過(guò)壓保護(hù)提供門檻電壓。
參見圖2(e)所示，是圖1中光接收回路的電路原理框圖。
光接收器經(jīng)光纖接收光信號(hào)，再經(jīng)通用比較器U1(其具體型號(hào)可選用LM393)和轉(zhuǎn)換電路，將由光信號(hào)轉(zhuǎn)換而得的電信號(hào)送入邏輯回路中的中央處理單元。
該部分電路的主要功能是接收地面控制設(shè)備的光信號(hào)，并把該光信號(hào)轉(zhuǎn)換為電信號(hào)。
參見圖2(f)所示，是圖1中電源監(jiān)視回路的電路原理框圖。
來(lái)自電壓取能及電源轉(zhuǎn)換回路的+70V和+10V電壓經(jīng)通用比較器(其具體型號(hào)可選用LM393)和包含穩(wěn)壓管D1的比較電路，與“參考電壓”相比較，監(jiān)視系統(tǒng)的電源狀況。其中“參考電壓”來(lái)自其他回路，代表整個(gè)系統(tǒng)閉鎖或復(fù)位時(shí)系統(tǒng)電源的狀況。
該部分電路的主要功能是監(jiān)視整個(gè)系統(tǒng)的電源狀態(tài)，當(dāng)電源不能滿足系統(tǒng)工作要求時(shí)，閉鎖或復(fù)位相關(guān)功能，以免整個(gè)系統(tǒng)失控。
參見圖2(g)所示，是圖1中觸發(fā)回路的電路原理框圖。
在該電路中，+10V的電壓分別經(jīng)限流電阻R1和R2，與PNP三極管Q2的集電極和NPN三極管Q3的集電極相連接；而PNP三極管Q2的基極則與NPN三極管Q3的集電極連接；NPN三極管Q1的集電極和基極則分別接在PNP三極管Q2的集電極和發(fā)射極上。這樣，在NPN三極管Q1發(fā)射極經(jīng)并聯(lián)的穩(wěn)壓管穩(wěn)壓后，就可向晶閘管的門極輸出觸發(fā)脈沖。
該部分電路的主要功能是接收中央控制單元的觸發(fā)命令，生成晶閘管導(dǎo)通需要的觸發(fā)脈沖。
附圖所表示的實(shí)施例僅是本發(fā)明的一個(gè)具體實(shí)施方式
，并不是對(duì)本發(fā)明的限制。本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員不脫離本發(fā)明的實(shí)質(zhì)范圍，還可做出各種改進(jìn)和替代。
權(quán)利要求
1.一種可控串聯(lián)補(bǔ)償晶閘管電子觸發(fā)系統(tǒng)，其特征在于由電壓電流混合取能及電源轉(zhuǎn)換回路、電源監(jiān)視回路、電壓檢測(cè)回路、邏輯回路、觸發(fā)回路、后備觸發(fā)回路、光接收回路及光發(fā)射回路八部分構(gòu)成；光接收回路將來(lái)自光纖的光信號(hào)轉(zhuǎn)換為電信號(hào)，并將電信號(hào)輸入邏輯回路；電壓取能及電源轉(zhuǎn)換回路從位于高電位的一次設(shè)備側(cè)取得電源，輸出多路電壓至電源監(jiān)視回路，并向光接收回路、光發(fā)射回路、邏輯回路和觸發(fā)回路輸出電壓；電源監(jiān)視回路將整個(gè)系統(tǒng)的電源狀態(tài)信息輸入邏輯回路；電壓檢測(cè)回路檢測(cè)晶閘管兩端的電壓瞬時(shí)值，將檢測(cè)信號(hào)輸出至邏輯回路，為晶閘管的觸發(fā)、狀態(tài)監(jiān)測(cè)和過(guò)壓保護(hù)提供門檻電壓；邏輯回路對(duì)控制命令進(jìn)行編碼和解碼，根據(jù)觸發(fā)命令生成晶閘管的觸發(fā)脈沖和晶閘管的狀態(tài)信息，并將觸發(fā)脈沖經(jīng)觸發(fā)回路輸出至晶閘管門極，還向光發(fā)射回路輸出光發(fā)射信號(hào)；光發(fā)射回路與光接收回路之間通過(guò)光纖和光路裝置相連接；后備觸發(fā)回路監(jiān)視晶閘管兩端的電壓，將觸發(fā)脈沖輸出至晶閘管門極。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的可控串聯(lián)補(bǔ)償晶閘管電子觸發(fā)系統(tǒng)，其特征在于在該電壓電流混合取能及電源轉(zhuǎn)換回路中，晶閘管陽(yáng)極和陰極的兩端并聯(lián)有取能電容C1和C2，C1和C2串連；C2與保護(hù)二極管D2和保護(hù)晶閘管Ta并聯(lián)，保護(hù)晶閘管Ta的門極接有電阻R1和穩(wěn)壓管DZ；使取能電容C2兩端的電壓輸入電壓電流混合取能協(xié)調(diào)回路；另一方面，由取能CT所獲取的電流經(jīng)過(guò)橋式整流輸入電流取能保護(hù)回路，再經(jīng)并聯(lián)的電容C5輸入電壓電流混合取能協(xié)調(diào)回路；電壓電流混合取能協(xié)調(diào)回路再經(jīng)過(guò)一個(gè)并聯(lián)的電容C3，與濾波及抗干擾回路連接；串連的電阻R2和穩(wěn)壓管DZ1并聯(lián)在濾波及抗干擾回路的輸出端，R2的兩端經(jīng)限流電阻R3與功率三極管T1的陽(yáng)極和門極相連，穩(wěn)壓管DZ1的兩端則與功率三極管T1的陰極和門極相連，功率三極管T1的陰極連接有電容C4；從而在電容C4的兩端輸出電壓。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的可控串聯(lián)補(bǔ)償晶閘管電子觸發(fā)系統(tǒng)，其特征在于在該邏輯回路中，來(lái)自光接收回路的信號(hào)經(jīng)通用單穩(wěn)觸發(fā)器D，分別送入通用或非門OR1、OR2，再分別送入中央處理單元和兩個(gè)通用單穩(wěn)觸發(fā)器CD4538；通用或非門OR3分別接收來(lái)自中央處理單元和電源監(jiān)測(cè)回路的信號(hào)，再送至觸發(fā)回路；來(lái)自后備觸發(fā)回路的信號(hào)送入中央處理單元；來(lái)自電壓檢測(cè)回路的信號(hào)分別送入通用與非門AND5和中央處理單元，再分別與通用與非門AND1、AND2、AND3和通用非門NOT連接，最后經(jīng)通用與非門AND4送至光發(fā)射回路；該部分電路采用低功耗設(shè)計(jì)，選用低功耗芯片和中央處理器休眠功能設(shè)計(jì)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的可控串聯(lián)補(bǔ)償晶閘管電子觸發(fā)系統(tǒng)，其特征在于后備觸發(fā)回路監(jiān)視晶閘管兩端的電壓，當(dāng)電壓值達(dá)到保護(hù)定值時(shí)，自動(dòng)生成晶閘管觸發(fā)脈沖，使晶閘管導(dǎo)通；在該后備觸發(fā)回路中，晶閘管的兩端的電壓施加到與電阻R1串聯(lián)的電壓擊穿元件上，再經(jīng)穩(wěn)壓管Z1和二極管D2連接到晶閘管的門極；當(dāng)晶閘管兩端電壓大于其動(dòng)作值時(shí)，電壓擊穿元件導(dǎo)通，從而通過(guò)二極管D2和穩(wěn)壓管Z1去觸發(fā)晶閘管；電壓擊穿元件經(jīng)串聯(lián)的電阻R3和二極管D3接入光發(fā)射回路，而且經(jīng)并聯(lián)的電阻R2和電容C1接地；電阻R3之后經(jīng)并聯(lián)的穩(wěn)壓管Z2和電容C2接地。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的可控串聯(lián)補(bǔ)償晶閘管電子觸發(fā)系統(tǒng)，其特征在于電壓檢測(cè)回路檢測(cè)晶閘管兩端的電壓瞬時(shí)值，為晶閘管的觸發(fā)、狀態(tài)監(jiān)測(cè)和過(guò)壓保護(hù)提供門檻電壓；該電壓檢測(cè)回路的一側(cè)與晶閘管的兩端電壓并聯(lián)，經(jīng)電阻R1、R2、R3和二極管D接入邏輯回路中的中央處理單元，另一個(gè)支路經(jīng)電阻R1，R4和兩個(gè)串接的通用非門U1和U2接入邏輯回路。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的可控串聯(lián)補(bǔ)償晶閘管電子觸發(fā)系統(tǒng)，其特征在于光接收回路接收地面控制設(shè)備的光信號(hào)，并將該光信號(hào)轉(zhuǎn)換為電信號(hào)；在該光接收回路中，光接收器經(jīng)光纖接收光信號(hào)，再經(jīng)通用比較器和轉(zhuǎn)換電路，將由光信號(hào)轉(zhuǎn)換而得的電信號(hào)送入邏輯回路中的中央處理單元。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的可控串聯(lián)補(bǔ)償晶閘管電子觸發(fā)系統(tǒng)，其特征在于電源監(jiān)視回路監(jiān)視整個(gè)系統(tǒng)的電源狀態(tài)，當(dāng)電源不能滿足系統(tǒng)工作要求時(shí)，閉鎖或復(fù)位相關(guān)功能，以免整個(gè)系統(tǒng)失控；在該電源監(jiān)視回路監(jiān)視中，來(lái)自電壓取能及電源轉(zhuǎn)換回路的電壓經(jīng)通用比較器和包含穩(wěn)壓管D1的比較電路，與整個(gè)系統(tǒng)閉鎖或復(fù)位時(shí)系統(tǒng)電源的狀況相比較，監(jiān)視系統(tǒng)的電源狀況。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的可控串聯(lián)補(bǔ)償晶閘管電子觸發(fā)系統(tǒng)，其特征在于在該觸發(fā)回路中，所取得的電壓分別經(jīng)限流電阻R1和R2，與PNP三極管Q2的集電極和NPN三極管Q3的集電極相連接；而PNP三極管Q2的基極則與NPN三極管Q3的集電極連接；NPN三極管Q1的集電極和基極則分別接在PNP三極管Q2的集電極和發(fā)射極上；這樣，NPN三極管Q1的發(fā)射極經(jīng)并聯(lián)的穩(wěn)壓管穩(wěn)壓后，就可向晶閘管的門極輸出觸發(fā)脈沖。
全文摘要
一種可控串聯(lián)補(bǔ)償晶閘管電子觸發(fā)系統(tǒng)，應(yīng)用于電力系統(tǒng)當(dāng)中。本發(fā)明主要由電壓電流混合取能及電源轉(zhuǎn)換回路、電源監(jiān)視回路、電壓檢測(cè)回路、邏輯回路、觸發(fā)回路、后備觸發(fā)回路、光接收回路及光發(fā)射回路構(gòu)成。電壓電流混合取能及電源轉(zhuǎn)換回路從一次設(shè)備側(cè)取得系統(tǒng)工作所需的電源；邏輯回路協(xié)調(diào)各部分的工作，對(duì)信號(hào)進(jìn)行編碼和解碼，生成晶閘管的觸發(fā)脈沖和晶閘管的狀態(tài)信息；后備觸發(fā)回路在晶閘管閥兩端出現(xiàn)過(guò)高的電壓時(shí)，自動(dòng)觸發(fā)晶閘管閥，避免晶閘管閥被過(guò)高的電壓擊穿。本發(fā)明工作在220kV或500kV及以上電壓等級(jí)，工作可靠、穩(wěn)定性高、抗干擾能力強(qiáng)，很好的解決了柔性交流輸電技術(shù)在電力系統(tǒng)中應(yīng)用的瓶頸問(wèn)題。
文檔編號(hào)H02M1/06GK1688088SQ200510064688
公開日2005年10月26日 申請(qǐng)日期2005年4月20日 優(yōu)先權(quán)日2005年4月20日
發(fā)明者任孟干, 湯廣福, 武守遠(yuǎn), 藍(lán)元良, 燕翚, 柴斌 申請(qǐng)人:中國(guó)電力科學(xué)研究院