[發(fā)明專利]一種級(jí)聯(lián)型變流器及其保護(hù)方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201110277586.2
• 申請(qǐng)日: 2011-09-19
• 公開（公告）號(hào): CN102355154A
• 公開（公告）日: 2012-02-15
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王軒;武丹;韓天緒;張佃青;袁蒙;孫麗敬;李志偉;鄭斌毅;林嘉揚(yáng)
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中電普瑞科技有限公司;中國(guó)電力科學(xué)研究院;上海市電力公司
• 主分類號(hào): H02M7/49
• 分類號(hào): H02M7/49;H02M1/32;H02H7/122
• 代理公司: 北京安博達(dá)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11271
• 代理人: 徐國(guó)文

1.一種級(jí)聯(lián)型變流器，變流器由全橋電路或半橋電路與電容并聯(lián)組成，N個(gè)所述變流器的交流側(cè)串聯(lián)構(gòu)成所述級(jí)聯(lián)型變流器；其特征在于，在所述電容兩端并聯(lián)設(shè)置一條放電回路，所述放電回路由電阻和二極管并聯(lián)后與IGBT串聯(lián)構(gòu)成；

每個(gè)變流器交流側(cè)并聯(lián)旁路電路。

2.如權(quán)利要求1所述的級(jí)聯(lián)型變流器，其特征在于，所述全橋電路為H橋結(jié)構(gòu)，包括2個(gè)完整橋臂，每個(gè)完整橋臂包括2個(gè)串聯(lián)的IGBT模塊；所述IGBT模塊由IGBT和所述IGBT反向并聯(lián)的二極管構(gòu)成。

3.如權(quán)利要求1所述的級(jí)聯(lián)型變流器，其特征在于，所述半橋電路包括1個(gè)完整橋臂，所述完整橋臂包括2個(gè)串聯(lián)的IGBT模塊；所述IGBT模塊由IGBT和所述IGBT反向并聯(lián)的二極管構(gòu)成。

4.如權(quán)利要求1所述的級(jí)聯(lián)型變流器，其特征在于，所述放電回路由電阻和二極管并聯(lián)后與IGBT串聯(lián)的結(jié)構(gòu)為：

(1)二極管的陽極與IGBT的集電極連接，二極管的陰極與直流母線正極相連；直流母線負(fù)極與IGBT的發(fā)射極相連；

(2)二極管的陰極與IGBT的發(fā)射極連接，二極管的陽極與直流母線負(fù)極相連，直流母線正極與IGBT的集電極相連。

5.一種基于權(quán)利要求1所述變流器的保護(hù)方法，其特征在于，所述保護(hù)方法包括用主動(dòng)均壓法或過壓保護(hù)方法控制所述級(jí)聯(lián)型變流器中每個(gè)變流器的直流母線電壓。

6.如權(quán)利要求5所述的保護(hù)方法，其特征在于，所述主動(dòng)均壓法包括如下步驟：

1)設(shè)定最大不平衡電壓值為V_limit；

2)檢測(cè)所述變流器的直流母線電壓，所述變流器的直流電壓用V_n表示，其中n為所述變流器的序號(hào)；

3)對(duì)所述變流器的直流電壓V_n按數(shù)值大小排序，得到最小直流母線電壓V_x和最大直流母線電壓V_y；

4)將所述V_x和V_y進(jìn)行比較，當(dāng)V_y-V_x≥V_limit時(shí)，對(duì)第y個(gè)變流器單元的放電回路中的IGBT下發(fā)觸發(fā)脈沖，進(jìn)行放電，放電時(shí)間為T_ref；

5)按照固定時(shí)間間隔對(duì)各個(gè)變流器單元的直流母線電壓進(jìn)行檢測(cè)，重復(fù)所述步驟1)～4)。

7.如權(quán)利要求5所述的保護(hù)方法，其特征在于，所述過壓保護(hù)方法包括如下步驟：

①設(shè)定所述變流器工作的最大直流母線電壓為V_overI；所述變流器工作過壓告警的直流母線電壓為V_{overII_max}；所述過壓警告消失的直流母線電壓為V_{overII_min}；所述變流器正常工作的額定電壓為V_{bus_ref}；其中V_overI＞V_{overII_max}＞V_{overII_min}＞V_{bus_ref}。

②所述V_n中大于所述V_{bus_ref}的電壓定為直流母線電壓V_bus；

③分別將V_bus、V_overI和V_{overII_max}進(jìn)行比較，若V_bus＞V_overI，則通過旁路電路將過壓的變流器退出或該相級(jí)聯(lián)型變流器退出；若V_bus＞V_{overII_max}，進(jìn)行模塊告警，同時(shí)給放電回路的IGBT下發(fā)觸發(fā)脈沖，對(duì)所述過壓的變流器進(jìn)行放電，直至V_bus＜V_{overII_min}。

8.如權(quán)利要求6所述的保護(hù)方法，其特征在于，所述T_ref是指所述步驟4)進(jìn)行放電開始直至V_y-V_x的值不超過V_limit的值的時(shí)間段。

9.如權(quán)利要求6所述的保護(hù)方法，其特征在于，所述固定時(shí)間間隔是指所述步驟4)完成后至下一個(gè)步驟1)的時(shí)間間隔。