[實用新型]一種鏈式靜止無功發生器鏈節在線旁路電路

有效

• 申請號: 201320686648.X
• 申請日: 2013-11-01
• 公開（公告）號: CN203522518U
• 公開（公告）日: 2014-04-02
• 發明（設計）人: 劉洋;張言權;曾林;楊德鑫;馮華然;熊良璞;莫浪嬌;陳泗貞;姚進岐;王琪;魏寶香;古泳康;葉明輝;周樹波;步宇婷
• 申請（專利權）人: 廣東電網公司東莞供電局
• 主分類號: H02M1/32
• 分類號: H02M1/32;H02J3/18
• 代理公司: 廣州知友專利商標代理有限公司 44104
• 代理人: 周克佑

技術領域

本實用新型涉及一種可使故障鏈節在線旁路容錯的鏈式靜止同步補償器(static?synchronous?compensator，STATCOM)鏈節在線旁路電路。

背景技術

鏈式靜止同步補償器無需多重化接入變壓器、占地面積小、效率高、可實現分相控制和冗余運行，具有快速的電壓支撐功能、提高電力系統暫態穩定極限、阻尼功率振蕩等作用，近年來得到了廣泛研究和應用。鏈式靜止同步補償器必須設有旁路結構以便在特殊情況下隔離掉故障鏈節，以保護整個鏈條仍能正常運行。

現有旁路方法通常在每個鏈節中設置相應的旁路結構以實現對整個鏈節的保護，基本方式是反并聯晶閘管結構，但鏈節單元H橋開關過程中產生的高頻率、高du/dt的脈沖電壓極易導致晶閘管的誤導通，即便采用RC吸收電路也難以解決問題；另一種方式是采用二極管整流接單晶閘管旁路。

還有就是傳統機械旁路接觸器作為旁路機構，故障鏈節旁路時需閉鎖整個STATCOM三相鏈條的觸發脈沖，在此期間無功電流為零，無法實現STATCOM的不間斷運行。

現有各種旁路方法雖有效可行，但需閉鎖閥組脈沖，旁路時間較長，且鏈節設計復雜，使得鏈節體積增大，成本增加。

實用新型內容

本發明所要解決的技術問題，就是提供一種鏈式靜止無功發生器鏈節在線旁路電路，其結構簡單可靠易行,無需閉鎖閥組脈沖，可保證當其中一個或不超過最大冗余數的多個鏈節發生故障時，將故障鏈節旁路保證鏈式靜止無功發生器不間斷運行。

解決上述技術問題，實用新型采用的技術方案是：

一種鏈式靜止無功發生器鏈節在線旁路電路，其特征是:包括四條并聯支路，第一支路上串聯有第一、第二電子注入增強柵晶體管IEGT1、IEGT2，第二支路上串聯有第三、第四電子注入增強柵晶體管IEGT3、IEGT4，第三支路上串聯有晶閘管SCR、電阻R和電感L,第四支路上接有電容C；在所述的第一支路的第一、第二電子注入增強柵晶體管和第二支路的第三、第四電子注入增強柵晶體管之間，分別引出開關線接在并聯的旁路開關（KM）兩側和所述鏈節的上下級鏈節引出線上。

旁路電路開通原理：

正常運行時，第一支路和第二支路構成H橋功率單元，每個鏈節中第一支路和第二支路成對角的IEGT1、IEGT3同時開通和關斷，成反對角的IEGT2、IEGT4也同時開通和關斷，而且對角的一組IEGT和反對角的一組IEGT交替通斷。

當某相鏈條中某個鏈節發生除功率開關器件之外的故障，首先將晶閘管SCR觸發導通，將直流側電容C儲存的電能快速泄放；同時將同一支路的IEGT1、IEGT2（或IEGT3和IEGT4）同時導通，由于任意時刻對角的兩個IEGT和反對角的兩個IEGT有一組是導通狀態，此時就會形成IEGT1和IEGT3（或IEGT2和IEGT4）的開關器件旁路方式；最后將旁路開關KM閉合，形成機械式的旁路，并將IEGT1、IEGT2、IEGT3、IEGT4全部關斷。在上述旁路過程中，包含故障鏈節的鏈條運行不受影響，其它兩相鏈條運行也不受影響。

與現有技術相比，本實用新型的優點是：

1）利用晶閘管的快速觸發導通和RL電路，將直流電容C的電能快速泄放，防止事故擴大。

2）正常運行時，冗余鏈節也投入運行，當不超過冗余數的鏈節發生故障時，通過在線旁路可以保證整個鏈條不必退出運行，提高了STATCOM運行的可靠性，而且降低了正常運行時的電壓應力。

3）利用鏈節中本身固有的功率開關器件（IEGT1、IEGT2、IEGT3、IEGT4）作為核心旁路結構，在旁路時使同一支路的兩個IEGT同時導通，利用器件旁路的方式，解決了旁路開關動作速度慢不能及時隔離故障鏈節而必然間斷整個鏈條運行的弊端，實現了在線旁路的功能。

附圖說明

圖1為采用三角形連接的鏈式STATCOM電路結構圖；

圖2為鏈式STATCOM其中單相鏈條的電路結構圖；

圖3為三組鏈條中單個故障鏈節旁路示意圖；

圖4為單個鏈節旁路電路圖。

具體實施方式

如圖1和圖2所示，采用三角形連接的鏈式STATCOM電路結構，采用單個鏈節旁路方案，即當某個鏈節（如A2）發生故障時，只需要將該鏈節旁路即可，其它任何鏈節硬件上不需要任何動作。單個鏈節旁路方案如圖3所示。