[發明專利]一種多功能限流器的新型自故障恢復系統及其控制方法

有效

• 申請號: 201410169312.5
• 申請日: 2014-04-24
• 公開（公告）號: CN103986137B
• 公開（公告）日: 2017-05-10
• 發明（設計）人: 郭成;姚鵬;陰艷超;涂春鳴;邢超;覃日升;段銳敏
• 申請（專利權）人: 云南電力試驗研究院（集團）有限公司電力研究院;云南電網公司技術分公司
• 主分類號: H02H9/02
• 分類號: H02H9/02;H02J3/00
• 代理公司: 昆明大百科專利事務所53106
• 代理人: 何健

技術領域

本發明屬于電力電子應用技術領域，涉及一種多功能限流器的新型自故障恢復系統及其控制方法。

背景技術

電力系統運行的基本要求是安全可靠、電能質量高、經濟性好。但是隨著近年來光伏產業等分布式電源的迅猛發展以及電力電子型負荷裝置逐漸增多，致使電力系統內的電能質量問題愈發突顯，同時受限于光伏發電、小水電等電源的周期性功率特性影響，系統的電壓波動性變化也逐漸增多。另一方面隨著大電網的跨越式發展，系統容量的不斷增大，造成了短路容量越來越大，一旦短路故障發生由此引發的危害將擴散到電網本身和負荷。多功能故障限流器是近年來越發受到重視的一種具備電能質量補償和故障限流雙重功能的新型電能質量控制器,由于其利用效率高，功能強大，限流效果好開始受到行業的重視。但是，多功能限流器是串聯接入系統，流過限流器的電流與負荷電流相同，一旦限流器自身發生故障，將會迫使負荷斷電，供電持續能力嚴重下降，由此有必要提出多功能限流器的自故障恢復系統。

發明內容

本發明提供了一種多功能限流器的新型自故障恢復系統及其控制方法，能在多功能限流器自身發生故障情況下及時實現自故障恢復，在最短時間內重新恢復到工作狀態。

本發明是通過如下技術方案來實現的。

一種多功能限流器的新型自故障恢復系統，由備用橋臂1、備用橋臂2、自故障組選擇開關K_w、自故障組選擇開關K_n和旁路開關組成；其中:旁路開關并聯在串聯變壓器一次側；

備用橋臂1通過自故障組選擇開關K_w的K_w1、K_w2、K_w3連接到PWM整流器的三個橋臂，通過組選擇開關K_n的K_n5、K_n6、K_n7、K_n8連接PWM逆變器的四個橋臂；

備用橋臂2通過組選擇開關K_w的K_w4、K_w5和K_w6連接PWM整流器的三相橋臂，通過組選擇開關K_n的K_n1、K_n2、K_n3、K_n4連接PWM逆變器的四個橋臂；所述兩組備用橋臂分別接于PWM整流器和PWM逆變器之間。

所述的一種多功能限流器的新型自故障恢復系統控制方法是，兩組備用橋臂在工作橋臂開關器件故障時能通過組選擇開關接入系統，包括PWM整流模塊橋臂自故障恢復控制和PWM逆變模塊橋臂故障自恢復控制，其具體控制方法如下：

1.PWM整流模塊橋臂自故障時備用橋臂投入控制：

第一步，檢測PWM整流模塊的橋臂工作信號,根據工作信號判斷是否存在橋臂故障，并判斷故障橋臂的序號；

第二步，若橋臂存在故障，則將所有PWM逆變模塊補償指令置零，維持多功能限流器各自輸出為零，保持負荷供電正常；

第三步，根據備用橋臂的工作信號判斷是否尚有可用的備用橋臂,若已沒有備用橋臂，則自故障恢復系統發出報警提示；若尚有可用的備用橋臂，則依據故障橋臂的序號，閉合對應的組選擇開關，實現物理替代故障橋臂；

第四步，自故障恢復系統將故障橋臂的控制信號賦給新投入的備用橋臂，實現控制替代故障橋臂；

第五步，備用橋臂實現物理替代和控制替代后，恢復PWM逆變模塊的補償信號，限流器恢復正常；

第六步，等待將故障橋臂更換，作為新的備用橋臂使用。

2.PWM逆變模塊橋臂自故障時備用橋臂投入控制，與PWM整流模塊橋臂自故障時備用橋臂投入控制的步驟類似：

第一步，多功能限流器的新型自故障恢復系統檢測PWM逆變模塊的橋臂工作信號,根據工作信號判斷是否存在橋臂故障，并判斷故障橋臂的序號；

第二步，若橋臂存在故障，則將故障相PWM逆變模塊補償指令置零，其它相PWM逆變模塊正常工作；

第三步，根據備用橋臂的工作信號判斷是否尚有可用的備用橋臂,若已沒有備用橋臂，則自故障恢復系統發出報警提示，然后閉合故障相旁路開關；若尚有可用的備用橋臂，則依據故障橋臂的序號，閉合對應的組選擇開關，實現物理替代故障橋臂；

第四步，自故障恢復系統將故障橋臂的控制信號賦給新投入的備用橋臂，實現控制替代故障橋臂；

第五步，備用橋臂實現物理替代和控制替代后，恢復故障相PWM逆變模塊的補償信號，限流器恢復正常；