[發(fā)明專利]一種故障電流限制器的晶閘管閥觸發(fā)與監(jiān)測(cè)系統(tǒng)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 200810247063.1
• 申請(qǐng)日: 2008-12-31
• 公開（公告）號(hào): CN101588061A
• 公開（公告）日: 2009-11-25
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王華鋒;藍(lán)元良;于海玉
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國電力科學(xué)研究院
• 主分類號(hào): H02H9/02
• 分類號(hào): H02H9/02;H03K17/78;H02H7/22
• 代理公司: 北京安博達(dá)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司
• 代理人: 徐國文

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及電力系統(tǒng)領(lǐng)域，特別涉及一種故障電流限制器的晶閘管閥觸發(fā)與監(jiān)測(cè)系 統(tǒng)。

背景技術(shù)

隨著電力電子技術(shù)和電網(wǎng)的發(fā)展，電力電子技術(shù)將在電力系統(tǒng)發(fā)揮越來越重要的作 用。目前電力電子技術(shù)的應(yīng)用已涉及電力系統(tǒng)的各個(gè)方面，包括發(fā)電環(huán)節(jié)、輸配電系統(tǒng)、 儲(chǔ)能系統(tǒng)等。晶閘管主要應(yīng)用于輸配電系統(tǒng)的靈活交流輸電技術(shù)(FACTS)、高壓直流輸 電LCC-HVDC。晶閘管閥觸發(fā)與監(jiān)測(cè)技術(shù)也在不斷進(jìn)步。

故障電流限制器晶閘管閥工作狀況與輸配電系統(tǒng)的靈活交流輸電技術(shù)(FACTS)、高 壓直流輸電LCC-HVDC完全不同。正常情況下，故障電流限制器晶閘管閥不觸發(fā)導(dǎo)通， 只有當(dāng)輸電線路故障的情況下，晶閘管才被觸發(fā)導(dǎo)通，而且導(dǎo)通電流可達(dá)幾十kA，非常 大。而輸配電系統(tǒng)的靈活交流輸電技術(shù)(FACTS)、高壓直流輸電LCC-HVDC晶閘管閥在正 常情況下，晶閘管周期性地觸發(fā)導(dǎo)通，導(dǎo)通電流一般在幾kA數(shù)量級(jí)以內(nèi)。

應(yīng)用于輸配電系統(tǒng)的靈活交流輸電技術(shù)(FACTS)、高壓直流輸電LCC-HVDC晶閘管閥 觸發(fā)與監(jiān)測(cè)技術(shù)不能直接應(yīng)用于故障電流限制器晶閘管閥，根據(jù)故障電流限制器晶閘管閥 的工作特點(diǎn)，制定出適合其工作的觸發(fā)與監(jiān)測(cè)編碼。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明提出了一種故障電流限制器的晶閘管閥觸發(fā)與監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。

本發(fā)明的故障電流限制器快速旁路開關(guān)K采用串聯(lián)晶閘管，處于地電位的閥基電子 設(shè)備VBE發(fā)送晶閘管觸發(fā)和監(jiān)測(cè)信號(hào)，經(jīng)高壓光纜傳送至處于高電位的晶閘管電子板TE， 經(jīng)過晶閘管電子板TE光電轉(zhuǎn)換后進(jìn)行解碼，晶閘管電子板TE根據(jù)閥基電子設(shè)備VBE命 令觸發(fā)晶閘管以及將晶閘管狀態(tài)、晶閘管電子板TE自身電源狀態(tài)、晶閘管保護(hù)動(dòng)作信 號(hào)進(jìn)行編碼，經(jīng)過電光轉(zhuǎn)換后發(fā)送給閥基電子設(shè)備VBE。閥基電子設(shè)備VBE、晶閘管電 子板TE和高壓光纜組成故障電流限制器晶閘管閥觸發(fā)與監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，如附圖1。

由于觸發(fā)系統(tǒng)及晶閘管本身參數(shù)的分散性，會(huì)導(dǎo)致串聯(lián)閥中各個(gè)晶閘管的開通時(shí)刻 不盡相同，造成閥中元件承受的電強(qiáng)度差別較大，考慮到元件本身固有的耐受過電壓能 力脆弱、dv/dt、di/dt承受能力差等特點(diǎn)，必將會(huì)造成閥中晶閘管的損壞，影響裝置的 可靠運(yùn)行。因此為了保證閥的安全，進(jìn)而保證裝置的可靠運(yùn)行，串聯(lián)閥對(duì)觸發(fā)系統(tǒng)提出 了較為苛刻的要求：觸發(fā)脈沖必須具備較好的同時(shí)性、一定的前沿陡度和足夠的幅度。 這樣才有利于串聯(lián)閥中晶閘管的同時(shí)導(dǎo)通，減輕單個(gè)晶閘管所承受的電強(qiáng)度，確保晶閘 管的安全運(yùn)行。同時(shí)，為了進(jìn)一步提高裝置的可靠性，還必須實(shí)時(shí)的掌握晶閘管的運(yùn)行 狀態(tài)。這就要求有一套較為完善的晶閘管在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，對(duì)晶閘管的工作狀態(tài)進(jìn)行在線 監(jiān)測(cè)，同時(shí)，實(shí)時(shí)地把晶閘管運(yùn)行狀態(tài)數(shù)據(jù)傳遞給低電位的監(jiān)控系統(tǒng)進(jìn)行處理，實(shí)現(xiàn)對(duì) 晶閘管運(yùn)行狀況的監(jiān)測(cè)。

總之，為了裝置的可靠、安全運(yùn)行，對(duì)晶閘管閥觸發(fā)與在線監(jiān)測(cè)是十分重要的手段。 合理的閥觸發(fā)與監(jiān)測(cè)編碼能夠很好地將晶閘管閥狀態(tài)傳送到地面監(jiān)測(cè)設(shè)備閥基電子設(shè) 備VBE、很好地控制晶閘管電子板TE觸發(fā)晶閘管、防止誤觸發(fā)晶閘管。

因此，本發(fā)明提出了一種故障電流限制器的晶閘管閥觸發(fā)與監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，包括閥基電 子設(shè)備VBE、晶閘管電子板TE和高壓光纜，其特征在于故障電流限制器快速旁路開關(guān)K 采用串聯(lián)晶閘管，處于地電位的閥基電子設(shè)備VBE發(fā)送晶閘管觸發(fā)和監(jiān)測(cè)信號(hào)，經(jīng)高壓 光纜傳送至處于高電位的晶閘管電子板TE，經(jīng)過晶閘管電子板TE光電轉(zhuǎn)換后進(jìn)行解碼， 晶閘管電子板TE根據(jù)閥基電子設(shè)備VBE命令觸發(fā)晶閘管以及將晶閘管狀態(tài)、晶閘管電 子板TE自身電源狀態(tài)、晶閘管保護(hù)動(dòng)作信號(hào)進(jìn)行編碼，經(jīng)過電光轉(zhuǎn)換后發(fā)送給閥基電 子設(shè)備VBE。

其中，所述閥基電子設(shè)備VBE和晶閘管電子板TE通過高壓光纜傳輸?shù)木幋a信號(hào)主要 有以下幾類：

(1)閥基電子設(shè)備VBE發(fā)送的晶閘管觸發(fā)編碼信號(hào)；

(2)閥基電子設(shè)備VBE要求晶閘管電子板TE發(fā)送監(jiān)測(cè)編碼信號(hào)；

(3)晶閘管電子板TE發(fā)送的晶閘管狀態(tài)和晶閘管電子板TE自身電源狀態(tài)編碼信號(hào)；

(4)晶閘管正向過電壓保護(hù)動(dòng)作回報(bào)編碼信號(hào)。