[發明專利]晶閘管整流橋并列運行全數字化智能均流控制裝置

有效

• 申請號: 201010125276.4
• 申請日: 2010-03-16
• 公開（公告）號: CN101795084A
• 公開（公告）日: 2010-08-04
• 發明（設計）人: 汪大衛
• 申請（專利權）人: 東方電氣集團東方電機有限公司;東方電機控制設備有限公司
• 主分類號: H02M7/155
• 分類號: H02M7/155
• 代理公司: 成都天嘉專利事務所(普通合伙) 51211
• 代理人: 徐豐

技術領域

本發明涉及電機勵磁控制領域，主要涉及晶閘管整流橋并列運行全數 字化智能均流控制裝置。

背景技術

勵磁裝置一般由勵磁調節器柜、勵磁整流柜、滅磁及過電壓保護柜組 成。每個勵磁整流柜中包含一個獨立的晶閘管整流橋，大型機組的勵磁裝 置一般由多個勵磁整流柜(晶閘管整流橋)同時并列運行。并列運行的晶閘 管整流橋由于各晶閘管的參數離散性、接線長短不同、接觸電阻大小不同 等原因，會造成晶閘管整流橋輸出電流存在較大差異，使得并列運行的晶 閘管整流橋負載很不均衡。這樣，長期負荷重的晶閘管的品質變壞，可靠 性降低，壽命縮短，造成損壞。損壞的晶閘管退出運行，又增加了其它晶 閘管的負擔，造成連鎖反應。解決并列運行晶閘管整流橋輸出電流均衡的 方法稱為均流技術。通常采用的均流技術有選擇適當的交流電纜進行長線 均流、通過晶閘管參數匹配實現均流、在每個晶閘管整流橋直流側銅排加 裝可調電抗器、對晶閘管元件的觸發脈沖進行微調等方法。其中采用交流 電纜進行長線均流的方式，電纜利用率低，故障晶閘管整流橋退出運行時， 相應的電纜退出運行，因此，需要較多的電纜冗余，增加成本。晶閘管參 數匹配實現均流，由于晶閘管運行后，參數發生變化，均流效果無法長期 保證。加裝可調電抗器均流，增加了電抗，對晶閘管換向不利。而晶閘管 元件的觸發脈沖進行微調，采用的是模擬方法，不易實現支臂均流，且容 易產生溫漂，長期穩定性差。

發明內容

為了克服上述現有控制裝置的缺陷，本發明旨在提供一種適合在勵磁 系統中整流柜并聯運行時需要均流場合使用的晶閘管整流橋并列運行全數 字化智能均流控制裝置。本發明采用數字式閉環控制，使穩定性大大提高。

本發明通過下述技術方案實現：

晶閘管整流橋并列運行全數字化智能均流控制裝置，包括調節器、整 流柜控制器、晶閘管整流橋和檢測器件，其特征在于：所述調節器為主控 制器，由機端信號處理模塊、同步信號處理模塊和調節器控制器組成；所 述整流柜控制器為從控制器，由整流柜控制器控制模塊、整流柜控制器模 數轉換模塊、整流柜控制器脈沖形成模塊、整流柜控制器開關量輸入輸出 模塊和整流橋顯示控制器組成；晶閘管整流橋由晶閘管全控整流橋、脈沖 放大模塊、脈沖變壓器隔離觸發模塊和集中反向阻斷尖峰吸收模塊組成； 檢測器件由電流傳感器、傳感器電源模塊、整流柜控制器和模數轉換模塊 組成；所述機端信號處理模塊調整發電機機端電壓信號和電流信號，使其 適合輸出到調節器控制器模數轉換模塊；同步信號處理模塊調整整流柜晶 閘管整流橋的陽極電壓，使其適合輸出到調節器控制器脈沖形成模塊，成 為晶閘管整流橋的陽極電壓的同步信號。

所述調節器控制器為PAC控制器或IPC控制器或其它微機控制器，由 調節器控制器模數轉換模塊、調節器控制器脈沖形成模塊、調節器控制器 控制模塊、調節器控制器開關量輸入模塊和調節器控制器開關量輸出模塊 組成；調節器控制器采樣機端信號，通過交流算法，計算出發電機的瞬時 三相線電壓、相電壓、各相有功功率、各相無功功率、電壓有效值、電流 有效值、總的有功功率和總的無功功率以及功率因數。

所述調節器控制器根據發電機信號和給定信號，通過PID算法，計算 出晶閘管整流橋的總控制角；調節器控制器脈沖形成模塊根據總控制角和 晶閘管整流橋的陽極電壓的同步信號，發出六相觸發脈沖，輸出到整流柜 控制器脈沖形成模塊，成為晶閘管整流橋的總觸發同步信號；調節器控制 器根據實際的運行整流柜的個數，計算出每一晶閘管整流橋支臂應通過的 電流，該電流作為每個支臂的電流給定值；比較支臂電流給定值與每一個 整流柜晶閘管整流橋支臂電流實際值，得出每一個支臂的均流移相角，最 后傳輸到整流柜控制器。

所述整流柜控制器計算出晶閘管整流橋的每一個支臂電流的瞬時值， 通過網絡，傳輸到調節器控制器；整流柜控制器脈沖形成模塊根據總觸發 同步信號和每一個支臂的均流移相角，進行移相觸發，發出觸發信號，輸 出到脈沖放大模塊。

所述脈沖放大模塊觸發脈沖，產生系列脈沖，并且產生強觸發脈沖信 號，脈沖信號經過功率放大后，輸出到脈沖變壓器隔離觸發模塊；脈沖變 壓器隔離觸發模塊隔離控制回路與晶閘管整流橋的高電壓回路；脈沖變壓 器隔離觸發模塊輸出觸發脈沖到晶閘管整流橋的觸發級，控制晶閘管整流 橋的輸出電流大小。