專利名稱：一種鏈?zhǔn)届o止同步補(bǔ)償器中的鏈節(jié)控制電源的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及電能質(zhì)量治理領(lǐng)域相關(guān)設(shè)備平臺(tái)，尤其涉及鏈?zhǔn)届o止同步補(bǔ)償裝置及諧波抑制裝置中單元電壓平衡控制，屬于電氣自動(dòng)化設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
鏈?zhǔn)綋Q流器也稱為H橋串聯(lián)換流器，該換流器由多個(gè)單相H橋換流器(也可稱為單元功率模塊)的交流輸出串聯(lián)而成，可廣泛應(yīng)用于各種變流裝置中，如高壓變頻調(diào)速器(MVD)、新型靜止同步補(bǔ)償器(STATC0M)、新能源發(fā)電逆變器、動(dòng)態(tài)電壓恢復(fù)期(DVR)、有源濾波器(APF)等。采用鏈?zhǔn)綋Q流器的新型靜止同步補(bǔ)償器(STATC0M)又稱為鏈?zhǔn)届o止同步補(bǔ)償器，其單個(gè)H橋換流器又稱為鏈節(jié)。當(dāng)鏈?zhǔn)酵窖a(bǔ)償器直接輸出6KV以上的高電壓時(shí)，由于單個(gè)功率開關(guān)器件的耐壓限制，鏈?zhǔn)綋Q流器每相需要較多的鏈節(jié)串聯(lián)，這樣控制器要求輸出的脈沖數(shù)及需要監(jiān)控的鏈節(jié)數(shù)也較多。由于鏈?zhǔn)届o止同步補(bǔ)償器常用于輸出較高交流電壓的應(yīng)用場(chǎng)合(3KV 35KV)，使得其中的鏈節(jié)的控制電源供電困難。如果從鏈?zhǔn)綋Q流器外部供電，隔離變壓器需解決高耐壓和低局放的問題，使得供電電源成本高。因此，需要尋找一種高可靠、低成本的鏈節(jié)控制電源供電方案。鏈?zhǔn)届o止同步補(bǔ)償器鏈?zhǔn)綋Q流器內(nèi)部的控制單元供電目前主要分為三類第一類為直流側(cè)取電無備用方案，該方案包括一個(gè)DC-DC隔離電源(如圖3所示)，隔離電源的輸入端接到本鏈節(jié)直流側(cè)母線電壓，輸出端接到本鏈節(jié)的單元控制電路；第二類為交流側(cè)取電無備用，該方案包括一個(gè)隔離變壓器和一個(gè)單相整流橋及一個(gè)DC-DC開關(guān)電源，拓?fù)淙鐖D4所示；第三類為交流側(cè)取電備用方案，如圖5所示(清華大學(xué)交流取電方案拓?fù)?。目前，清華大學(xué)現(xiàn)有從交流側(cè)取電備用的一種供電方案，包括第一單相隔離變壓器、第二單相隔離變壓器、第三單相隔離變壓器和直流穩(wěn)壓電源。對(duì)于鏈?zhǔn)綋Q流器的鏈節(jié)2到鏈節(jié)N-I鏈節(jié)中的任一個(gè)鏈節(jié)X，第二單相隔離變壓器的輸入端接到相鄰的左邊鏈節(jié)X-I的交流輸出端，第一單相隔離變壓器輸入端接到本鏈節(jié)的交流輸出端，第三單相隔離變壓器輸入端接到相鄰右邊鏈節(jié)X+1的交流輸出端。具體如圖5所示，該方案存在如下缺點(diǎn)變壓器體積大、成本較高?，F(xiàn)有技術(shù)應(yīng)用于鏈節(jié)控制單元供電，存在以下缺點(diǎn)1、當(dāng)本鏈節(jié)內(nèi)的供電發(fā)生故障時(shí)，鏈節(jié)控制單元供電受到影響，直接影響鏈節(jié)的控制輸出，繼而導(dǎo)致系統(tǒng)閉鎖保護(hù)。2、當(dāng)系統(tǒng)某級(jí)換流器發(fā)生可旁路故障時(shí)，需求本鏈節(jié)內(nèi)IGBT仍然處于可控狀態(tài)，此時(shí)要求H橋拓?fù)渥笥覙虮凵祥_關(guān)管或者下開關(guān)管導(dǎo)通，等效為一條導(dǎo)線，由于本鏈節(jié)內(nèi)DC母線無能量輸入直接導(dǎo)致鏈節(jié)控制單元供電失效，繼而系統(tǒng)閉鎖保護(hù)。3、對(duì)于交流側(cè)取電備用方案，由于交流側(cè)為基波50Hz，諧波成分很大，故該取電變壓器存在發(fā)熱量大和體積較大的問題，同時(shí)有成本較高的問題。發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型的目的是提出一種鏈?zhǔn)届o止同步補(bǔ)償器中的鏈節(jié)內(nèi)控制單元供電電源，以克服現(xiàn)有技術(shù)之不足，解決常用的由換流器外部供電的鏈節(jié)控制供電電源所固有的隔離變壓器絕緣耐壓要求高及造價(jià)高的特點(diǎn)，同時(shí)，還解決了常用的無備用供電電源的鏈節(jié)換流器無法實(shí)現(xiàn)旁路的問題。本實(shí)用新型的技術(shù)方案一種鏈?zhǔn)届o止同步補(bǔ)償器中的鏈節(jié)控制電源，由取電隔離降壓電源、二次隔離電源、和單元控制電路組成，取電隔離降壓電源的輸入端與鏈節(jié)的直流母排正負(fù)端相連，取電隔離降壓電源的輸出端通過二極管與二次隔離電源的輸入端相連，二次隔離電源輸出端通過二極管與單元控制電路的輸入端相連，所述的鏈?zhǔn)届o止同步補(bǔ)償器中的鏈節(jié)控制電源， 相鄰兩個(gè)或三個(gè)鏈節(jié)取電隔離降壓電源經(jīng)二極管后并聯(lián)，并聯(lián)后公共點(diǎn)和各備用鏈節(jié)的二次隔離電源輸入端相連。本實(shí)用新型也可應(yīng)用于其他采用鏈?zhǔn)綋Q流器的電力電子裝置。本實(shí)用新型的有益效果本實(shí)用新型的控制電源，采用直流側(cè)取有備用的方案，具有穩(wěn)定可靠，成本低廉的特點(diǎn)。

圖1、本實(shí)用新型三鏈節(jié)備用的控制電源電路圖示意圖；圖2、本實(shí)用新型二鏈節(jié)備用的控制電源電路圖示意圖；圖3、現(xiàn)有技術(shù)鏈節(jié)直流側(cè)取電方案無備用示意圖；圖4、現(xiàn)有技術(shù)鏈節(jié)交流側(cè)取電方案無備用示意圖；圖5、現(xiàn)有技術(shù)鏈節(jié)交流側(cè)取電有備用方案示意圖。
具體實(shí)施方式
實(shí)施例一、一種鏈?zhǔn)届o止同步補(bǔ)償器中的鏈節(jié)控制電源，由取電隔離降壓電源、二次隔離電源、和單元控制電路組成，取電隔離降壓電源的輸入端與鏈節(jié)的直流母排正負(fù)端相連，取電隔離降壓電源的輸出端通過二極管與二次隔離電源的輸入端相連，二次隔離電源輸出端通過二極管與單元控制電路的輸入端相連，所述的鏈?zhǔn)届o止同步補(bǔ)償器中的鏈節(jié)控制電源，相鄰三個(gè)鏈節(jié)取電隔離降壓電源經(jīng)二極管后并聯(lián)，并聯(lián)后公共點(diǎn)和各備用鏈節(jié)的二次隔離電源輸入端相連。實(shí)施例二、一種鏈?zhǔn)届o止同步補(bǔ)償器中的鏈節(jié)控制電源，由取電隔離降壓電源、二次隔離電源、和單元控制電路組成，取電隔離降壓電源的輸入端與鏈節(jié)的直流母排正負(fù)端相連，取電隔離降壓電源的輸出端通過二極管與二次隔離電源的輸入端相連，二次隔離電源輸出端通過二極管與單元控制電路的輸入端相連，所述的鏈?zhǔn)届o止同步補(bǔ)償器中的鏈節(jié)控制電源，相鄰兩個(gè)鏈節(jié)取電隔離降壓電源經(jīng)二極管后并聯(lián)，并聯(lián)后公共點(diǎn)和備用鏈節(jié)的二次隔離電源輸入端相連。
權(quán)利要求1. 一種鏈?zhǔn)届o止同步補(bǔ)償器中的鏈節(jié)控制電源，由取電隔離降壓電源、二次隔離電源、 和單元控制電路組成，取電隔離降壓電源的輸入端與鏈節(jié)的直流母排正負(fù)端相連，取電隔離降壓電源的輸出端通過二極管與二次隔離電源的輸入端相連，二次隔離電源輸出端通過二極管與單元控制電路的輸入端相連，所述的鏈?zhǔn)届o止同步補(bǔ)償器中的鏈節(jié)控制電源，相鄰兩個(gè)或三個(gè)鏈節(jié)取電隔離降壓電源經(jīng)二極管后并聯(lián)，并聯(lián)后公共點(diǎn)和各備用鏈節(jié)的二次隔離電源輸入端相連。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種鏈?zhǔn)届o止同步補(bǔ)償器中的鏈節(jié)控制電源，由取電隔離降壓電源、二次隔離電源、和單元控制電路組成，取電隔離降壓電源的輸入端與鏈節(jié)的直流母排正負(fù)端相連，取電隔離降壓電源的輸出端通過二極管與二次隔離電源的輸入端相連，二次隔離電源輸出端通過二極管與單元控制電路的輸入端相連，所述的鏈?zhǔn)届o止同步補(bǔ)償器中的鏈節(jié)控制電源，相鄰兩個(gè)或三個(gè)鏈節(jié)取電隔離降壓電源經(jīng)二極管后并聯(lián)，并聯(lián)后公共點(diǎn)和各備用鏈節(jié)的二次隔離電源輸入端相連，具有穩(wěn)定可靠，成本低廉的特點(diǎn)。
文檔編號(hào)H02M1/32GK202340189SQ20112038896
公開日2012年7月18日 申請(qǐng)日期2011年10月13日 優(yōu)先權(quán)日2011年10月13日
發(fā)明者楊志, 薛恒懷, 鄒積勇 申請(qǐng)人:江蘇威凡智能電氣科技有限公司