[發(fā)明專利]一種為電力電子設(shè)備母線電容放電的方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201010294647.1
• 申請日: 2010-09-28
• 公開（公告）號: CN101976861A
• 公開（公告）日: 2011-02-16
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 廖榮輝;宋健波;王云杰
• 申請（專利權(quán)）人: 深圳市禾望電氣有限公司
• 主分類號: H02J7/00
• 分類號: H02J7/00
• 代理公司: 深圳市永杰專利商標(biāo)事務(wù)所(普通合伙) 44238
• 代理人: 曹建軍

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種放電方法，更具體地說，涉及一種為電力電子設(shè)備母線電容放電的方法，保證電力電子設(shè)備母線電容滿足放電的安規(guī)要求。

背景技術(shù)

隨著工業(yè)的快速發(fā)展，大型電力電子設(shè)備在各行業(yè)的應(yīng)用越來越廣泛，電力電子設(shè)備的功率等級和功率密度越來越高，對電力電子設(shè)備的安規(guī)要求也越來越嚴(yán)格。IEC61800-5-1規(guī)定，電源切斷后，電力電子設(shè)備任何殘余電壓高于60V的外露可導(dǎo)電部分，都應(yīng)當(dāng)在5分鐘之內(nèi)放電到60V或60V以下。上述安規(guī)要求必須采用相應(yīng)的放電電路來滿足。

對于發(fā)電設(shè)備而言，母線電容電壓即為發(fā)電設(shè)備系統(tǒng)的電壓，因此，對發(fā)電設(shè)備的母線電容進(jìn)行放電，即可使發(fā)電設(shè)備滿足上述安規(guī)要求。

現(xiàn)有大型電力電子設(shè)備的母線電容放電主要是采用在母線電容正負(fù)極之間并聯(lián)功率電阻。系統(tǒng)停機后，母線電容上的能量通過并聯(lián)的功率電阻消耗，使母線電壓逐漸下降到安規(guī)規(guī)定的電壓以下。

上述現(xiàn)有的放電電路存在如下問題：

1、功率電阻同時也連接在正負(fù)母線之間，在系統(tǒng)正常工作時，功率電阻損耗較大，發(fā)熱嚴(yán)重，造成較大系統(tǒng)能量損失；

2、隨著母線電容容量的不斷增加，母線電壓幅值不斷提高，為了滿足安規(guī)要求，功率電阻的阻值越來越小，使流經(jīng)功率電阻的電流越來越大，導(dǎo)致系統(tǒng)功耗越來越大，同時，為滿足電阻體積限制條件、放電時間和功耗條件，功率電阻設(shè)計變得越來越困難；

3、功率電阻成為整機系統(tǒng)的一個固定熱源，增大了整機系統(tǒng)的熱負(fù)荷，給整機系統(tǒng)的散熱設(shè)計增加了負(fù)擔(dān)。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明要解決的技術(shù)問題在于，提供一種為電力電子設(shè)備母線電容放電的方法，克服現(xiàn)有技術(shù)中放電電路功率電阻帶來的系統(tǒng)功率損失大、增加系統(tǒng)散熱負(fù)荷和功率電阻設(shè)計困難等缺陷。

本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是：提供一種為電力電子設(shè)備母線電容放電的方法，基于如下電路結(jié)構(gòu)實現(xiàn)，該電路結(jié)構(gòu)包括控制器、撬棒電路和順序連接的網(wǎng)側(cè)變流器、母線電容和機側(cè)變流器，該控制器分別與該網(wǎng)側(cè)變流器和機側(cè)變流器控制連接，該撬棒電路連接在所述機側(cè)變流器側(cè)或連接在所述網(wǎng)側(cè)變流器和機側(cè)變流器之間，所述撬棒電路包括相互連接的內(nèi)部驅(qū)動電路、開關(guān)電路和耗能電阻；其特征在于：

當(dāng)所述撬棒電路連接在所述機側(cè)變流器側(cè)時，所述放電方法包括如下步驟：

SA1、所述控制器檢測網(wǎng)側(cè)變流器狀態(tài)、機側(cè)變流器狀態(tài)、母線電容電壓和有無開機信號，當(dāng)所述控制器檢測到網(wǎng)側(cè)變流器和機側(cè)變流器處于停機狀態(tài)、母線電容電壓大于安全電壓且無開機信號時，該控制器向所述機側(cè)變流器發(fā)出驅(qū)動信號使該機側(cè)變流器處于逆變狀態(tài)；該控制器向所述撬棒電路的內(nèi)部驅(qū)動電路發(fā)出驅(qū)動信號，使撬棒電路的開關(guān)電路動作，將耗能電阻切入；

SA2、所述控制器檢測母線電壓，當(dāng)該控制器檢測到母線電容電壓小于或等于安全電壓，該控制器停止發(fā)出給所述機側(cè)變流器的驅(qū)動信號和給所述撬棒電路的內(nèi)部驅(qū)動電路的驅(qū)動信號，使該機側(cè)變流器結(jié)束逆變狀態(tài)、該撬棒電路停止工作；

當(dāng)所述撬棒電路連接在所述網(wǎng)側(cè)變流器和機側(cè)變流器之間時，所述放電方法包括如下步驟：

SB1、所述控制器檢測網(wǎng)側(cè)變流器狀態(tài)、機側(cè)變流器狀態(tài)、母線電容電壓和有無開機信號，當(dāng)所述控制器檢測到網(wǎng)側(cè)變流器和機側(cè)變流器處于停機狀態(tài)、母線電容電壓大于安全電壓且無開機信號時，該控制器向所述撬棒電路的內(nèi)部驅(qū)動電路發(fā)出驅(qū)動信號，使撬棒電路的開關(guān)電路動作，將耗能電阻切入；

SB2、所述控制器檢測母線電壓，當(dāng)該控制器檢測到母線電容電壓小于或等于安全電壓，該控制器停止發(fā)出給所述撬棒電路的內(nèi)部驅(qū)動電路的驅(qū)動信號，使該撬棒電路停止工作。

在本發(fā)明的為電力電子設(shè)備母線電容放電的方法中，當(dāng)所述撬棒電路連接在所述機側(cè)變流器側(cè)時，在所述步驟SA1中，包括所述控制器記錄所述撬棒電路由停止?fàn)顟B(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)楣ぷ鳡顟B(tài)時刻的時間T1，在所述步驟SA2中，包括所述控制器記錄所述撬棒電路由工作狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)橥Ｖ範(fàn)顟B(tài)時刻的時間T2；包括步驟SA3、所述控制器計算T2-T1得到母線電容的放電時間并輸出該放電時間；

或當(dāng)所述撬棒電路連接在所述網(wǎng)側(cè)變流器和機側(cè)變流器之間時，在所述步驟SB1中，包括所述控制器記錄所述撬棒電路由停止?fàn)顟B(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)楣ぷ鳡顟B(tài)時刻的時間T3，在所述步驟SB2中，包括所述控制器記錄所述撬棒電路由工作狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)橥Ｖ範(fàn)顟B(tài)時刻的時間T4；包括步驟SB3、所述控制器計算T4-T3得到母線電容的放電時間并輸出該放電時間。

實施本發(fā)明的為電力電子設(shè)備母線電容放電的方法，與現(xiàn)有技術(shù)比較，其有益效果是：