[實用新型]一種采用冗余控制的鏈式SVG控制裝置

有效

• 申請號: 201220503321.X
• 申請日: 2012-09-27
• 公開（公告）號: CN202917960U
• 公開（公告）日: 2013-05-01
• 發明（設計）人: 倪道宏;章國寶;祖暉;黃永明;林嘯晨
• 申請（專利權）人: 有能集團有限公司;東南大學
• 主分類號: H02H7/26
• 分類號: H02H7/26;H02J3/01;H02J3/26;H02J3/18
• 代理公司: 上海海頌知識產權代理事務所(普通合伙) 31258
• 代理人: 季萍

技術領域

本新型涉及電力系統電能質量領域，特別涉及采用冗余控制的鏈式SVG控制裝置。

背景技術

隨著電力工業的迅猛發展，電力系統安全穩定問題日益凸顯。靜止無功發生器（SVG）作為柔性交流輸電系統和定制電力系統中的新興重要元件，能增強對電力系統的控制能力，并且體積小，調節速度快，在調節系統電壓、校正功率因數、平衡負荷、濾除諧波等方面具有很大的優勢。

鏈式SVG裝置中，H橋功率模塊是最主要的組成部分，也是最容易發生故障的部分。在現有技術中，當某一個功率模塊發生故障時，工作人員往往要停機檢修，這時候，整個線路必須處于斷電狀態，給生產生活帶來了一定的不便，或者故障未及時發現造成整個電路損壞，所以如何能不切斷電源進行檢修，自動切除故障Ｈ橋單元電路是本領域的技術難題。

實用新型內容

本新型要解決的技術問題是提供一種能自動旁路故障Ｈ橋單元電路，保持H電橋多聯型多電平逆變器正常工作的采用冗余控制的鏈式SVG控制裝置。

本新型的思路是為了保證H電橋多聯型的多電平逆變器的連續運行，該多電平逆變器的每一相采用N+1個H橋功率模塊。當某一個功率模塊發生故障時，將該模塊自動旁路，其他N個功率模塊可繼續正常工作。工作人員可以不停機進行檢修，確保鏈式SVG控制裝置連續穩定運行。基于此，本新型設計了一種采用冗余控制的鏈式SVG控制裝置。

為解決上述技術問題，本實用新型提供了一種采用冗余控制的鏈式SVG控制裝置，包括：

H電橋多聯型的多電平逆變器，其由連接于三相電源的三相H橋功率模塊構成，其中，在由若干H電橋單元電路組成的每相H橋功率模塊中增設至少一個備用H電橋單元電路；設于各H電橋單元電路的輸出端的自動旁路電路;

適于跟蹤所述三相電源的電壓相位并輸出所述脈寬調制電路所需的正弦調制波的調制比M和相位角????????????????????????????????????????????????的分相電流獨立控制電路；?

與所述分相電流獨立控制電路相連的用于根據所述正弦調制波的調制比M和相位角對各H電橋單元電路之間采用的載波三角波移相SPWM進行控制的脈寬調制電路。

本新型具有以下優點：（1）通過每相H橋功率模塊中增設至少一個備用H電橋單元電路，使H橋功率模塊發生損壞時，自動旁路故障模塊，無需停機檢修；（2）脈寬調制電路調節發生損壞的一相H橋功率模塊的調制波，有效的避免了諧波產生；（3）通過分相電流獨立控制實現了三相電源不平衡輸出的補償問題。

附圖說明

為了使本新型的內容更容易被清楚的理解，下面根據的具體實施例并結合附圖，對本新型作進一步詳細的說明，其中

圖1?本新型的采用冗余控制的鏈式SVG控制裝置框圖；

圖2本新型的H電橋多聯型的多電平逆變器的電路結構圖；

圖3本新型的H電橋單元電路結構圖。

具體實施方式

下面結合附圖及實施例對本新型進行詳細說明：

實施例1

如圖1-3所示，一種采用冗余控制的鏈式SVG控制裝置，包括：

H電橋多聯型的多電平逆變器，其由連接于三相電源的三相H橋功率模塊構成，其中，每相H橋功率模塊中增設至少一個備用H電橋單元電路；

自動旁路電路，設于各H電橋單元電路的輸出端，且當一H電橋單元電路發生損壞時，將該H電橋單元電路旁路；

適于跟蹤所述三相電源的電壓相位以輸出所述脈寬調制電路所需的正弦調制波的調制比M和相位角的分相電流獨立控制電路；?

與所述分相電流獨立控制電路相連的脈寬調制電路，其用于根據所述正弦調制波的調制比M和相位角對各H電橋單元電路之間采用的載波三角波移相SPWM進行控制；即，當損壞的H電橋單元電路旁路后，該脈寬調制電路適于在所述分相電流獨立控制電路采集所述三相電源的電壓相位的采樣周期不變的基礎上，改變該損壞的H電橋單元電路所在的一相H橋功率模塊的所述載波三角波移相SPWM的載波頻率，以獲得與該相H橋功率模塊中剩余的H電橋單元電路數量相對應的載波三角波移相SPWM的脈沖調制波形。

脈寬調制電路涉及SPWM脈寬調制法，該方法是指，用一正弦波做調制波，以F倍于正弦調制波頻率的三角波做載波進行波形比較而產生的一組幅值相等，寬度正比于正弦調制波的矩形脈沖列來等效正弦波，從而控制開關器件（即多電平逆變器中的開關器件）的通斷。