[發(fā)明專利]一種TSC型低壓動態(tài)投切開關(guān)的觸發(fā)裝置及觸發(fā)控制方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310116569.X
• 申請日: 2013-04-07
• 公開（公告）號: CN103151787A
• 公開（公告）日: 2013-06-12
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 李國勇
• 申請（專利權(quán)）人: 李國勇
• 主分類號: H02J3/18
• 分類號: H02J3/18
• 代理公司: 哈爾濱市松花江專利商標事務(wù)所 23109
• 代理人: 牟永林

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種TSC型觸發(fā)裝置及觸發(fā)控制方法。

背景技術(shù)

近年來，由于電網(wǎng)容量的增加，對電網(wǎng)無功要求也日益增加。解決好電網(wǎng)無功補償問題，提高功率因數(shù)，以降低線損，節(jié)約能源，挖掘發(fā)供電設(shè)備的潛力，是當(dāng)前各國電網(wǎng)發(fā)展的趨勢。

據(jù)統(tǒng)計，輸電線路、高壓配電網(wǎng)和低壓用戶的三大部分的線損中，低壓用戶的線損最大，大量的無功功率嚴重降低了系統(tǒng)的功率因數(shù)，增大了線路的電失和電能損耗，嚴重影響著能源、制造等相關(guān)行業(yè)的經(jīng)濟效益。因此，無功功率補償對改善電能質(zhì)量，穩(wěn)定系統(tǒng)電壓意義重大。由于低壓配電建設(shè)滯后，網(wǎng)架薄弱、設(shè)施老化、線路線徑小，配電變壓器大部份為高能耗變壓器，所以電力部門大力推廣低壓無功就地補償裝置。低壓補償是直接對輸電線路和用電負荷進償，效果比較理想。

目前，在電力系統(tǒng)和工業(yè)系統(tǒng)中，較多采用無源電力濾波裝置和晶閘管控制電抗器裝置，例如申請?zhí)枮?00820032974.8的中國實用新型專利，其公開了一種低壓動態(tài)無功補償裝置，該系統(tǒng)可以進行無功功率補償、抑制電壓波動和提高功率因數(shù)，但無源電力濾波裝置只能補償固定的無功功率，晶閘管控制電抗器裝置在工作中產(chǎn)生的感性無功電流會被固定電容中的容性無功電流抵消掉，容易造成器件和容量的浪費，并且由于輸配電線路和負荷多呈現(xiàn)感性，因此在電力系統(tǒng)中多采用電容進行補償。

晶閘管投切電容器組（Thyristor?Switched?capacitor簡稱TSC），在解決電網(wǎng)穩(wěn)定性以及配電電能質(zhì)量等問題中發(fā)揮了相當(dāng)重要的作用，其中，TSC是Thyristor?Switched?Capacitor的縮寫，以下簡稱TSC。選擇適當(dāng)?shù)臅r刻觸發(fā)晶閘管，使電容器的投入不會對系統(tǒng)造成沖擊，是設(shè)計TSC控制電路中最為關(guān)鍵的技術(shù)。選取合適的觸發(fā)時刻總的原則是，TSC投入電容時，也就是晶閘管開通的時刻，必須是電源電壓與電容器殘壓的幅值和相位相同。這是由于若投入時刻電容上的電壓與系統(tǒng)電壓不相等，將會導(dǎo)致電容上的電壓發(fā)生突變，根據(jù)電容器的特性，會造成很大的沖擊電流，很可能破壞晶閘管或給電源帶來高頻振蕩等不良影響。但是無論投入前電容器充電電壓(也稱殘壓)是多少，其往往都是不易測量的，所以必須通過其他一些方法來選取合適的開關(guān)時刻。

由于TSC無功補償?shù)南到y(tǒng)大多數(shù)為諧波電流比較嚴重的場合，而諧波電流會引起電壓畸變，特別是在煤炭、冶煉、化工等行業(yè)尤為嚴重。因此如果采用簡單的過零比較器產(chǎn)生檢測信號，就會出現(xiàn)檢測方波信號在電網(wǎng)電壓零點附近多次電平跳躍現(xiàn)象，從而導(dǎo)致程序混亂，造成晶閘管閥誤觸發(fā)，嚴重的時候可能使晶閘管閥損壞。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明目的是為了解決現(xiàn)有TSC無功補償?shù)南到y(tǒng)出現(xiàn)檢測方波信號在電網(wǎng)電壓零點附近多次電平跳躍現(xiàn)象的問題，提供了一種TSC型低壓動態(tài)投切開關(guān)的觸發(fā)裝置及觸發(fā)控制方法。

一種TSC型低壓動態(tài)投切開關(guān)的觸發(fā)裝置，該觸發(fā)裝置包括A相觸發(fā)裝置、B相觸發(fā)裝置和C相觸發(fā)裝置，且A相觸發(fā)裝置、B相觸發(fā)裝置和C相觸發(fā)裝置的結(jié)構(gòu)完全相同，其中，A相觸發(fā)裝置包括檢測單元、邏輯處理單元、觸發(fā)單元一和觸發(fā)單元二；

所述檢測單元用于檢測待觸發(fā)的晶閘管功率單元的一號電壓信號和二號電壓信號；所述一號電壓信號是指當(dāng)待觸發(fā)的晶閘管功率單元兩端的電壓正向過零時，經(jīng)過晶閘管功率單元的電壓；

所述二號電壓信號是指當(dāng)待觸發(fā)的晶閘管功率單元兩端的電壓反向過零時，經(jīng)過晶閘管功率單元的電壓；

所述晶閘管功率單元的一號電壓信號輸出端連接檢測單元的一號電壓信號的輸入端；

所述晶閘管功率單元的二號電壓信號輸出端連接檢測單元的二號電壓信號的輸入端；

所述檢測單元的脈沖信號輸出端連接邏輯處理單元的脈沖信號輸入端；所述邏輯處理單元的兩個投切信號輸出端分別連接觸發(fā)單元一的投切信號輸入端和觸發(fā)單元二的投切信號輸入端；

觸發(fā)單元一的觸發(fā)命令信號輸出端為晶閘管功率單元的一個觸發(fā)命令信號輸入端；

觸發(fā)單元二的觸發(fā)命令信號輸出端為晶閘管功率單元的另一個觸發(fā)命令信號輸入端；

所述觸發(fā)單元一和觸發(fā)單元二的結(jié)構(gòu)相同。

應(yīng)用一種TSC型低壓動態(tài)投切開關(guān)的觸發(fā)裝置的觸發(fā)控制方法，所述A相觸發(fā)裝置、B相觸發(fā)裝置和C相觸發(fā)裝置的觸發(fā)控制方法相同，該A相觸發(fā)裝置的觸發(fā)控制方法的實現(xiàn)過程為：

檢測單元所采集到的晶閘管功率單元兩端的電壓信號，該電壓信號經(jīng)過檢測單元進行整形和濾波后，輸出濾波后的電壓信號至邏輯處理單元；邏輯處理單元對該濾波后的電壓信號進行判斷：