[發明專利]一種功率單元旁路狀態的識別方法

有效

• 申請號: 201710479516.2
• 申請日: 2017-06-22
• 公開（公告）號: CN107154632B
• 公開（公告）日: 2019-11-22
• 發明（設計）人: 任振華;史奔;呂琳;段博;高原;胡煜;王鵬博
• 申請（專利權）人: 特變電工西安電氣科技有限公司;特變電工新疆新能源股份有限公司
• 主分類號: H02J3/18
• 分類號: H02J3/18
• 代理公司: 61215 西安智大知識產權代理事務所
• 代理人: 何會俠<國際申請>=<國際公布>=<進入

一種功率單元旁路狀態的識別方法，該方法充分利用SVG啟動時，通過對各功率單元并聯的直流母線電容的電壓進行檢測，將各功率單元的電容電壓與參考電壓進行對比，判定各功率單元的旁路狀態；該方法是在直流母線電容充電過程自動確認功率單元的旁路狀態，無需增加硬件檢測電路，有效的保證了SVG運行前的可靠性及安全性，同時降低了產品成本。

技術領域

本發明涉及電力電子技術領域，尤其涉及一種級聯H橋靜止無功發生器SVG中功率單元旁路狀態的識別方法。

背景技術

對于高壓大容量的SVG主電路一般采用多電平拓撲結構,相對于其它多電平拓撲結構，H級聯型拓撲結構具有模塊化、維護方便、所需元器件少等優勢。而級聯拓撲的SVG設備，由于整機內功率單元數目較多，單個功率單元的故障率累積后使整機故障率倍增，大大降低了平均無故障運行時間，為避免任意功率單元的損壞導致的設備停機，通常采用功率單元旁路的方法，降低整機的故障率。

為了保證設備運行的安全、可靠，對于具備旁路功能的設備，在設備投入工作前，有必要確認其功率單元旁路狀態，從而確保設備正常開機。如果控制器中功率單元的旁路狀態與其實際狀態不一致，設備上電運行可能會造成人員和財產的損失，用人工操作來檢查二者是否對應，存在工作繁瑣、易出錯的缺點。

發明內容

針對現有技術中存在的不足，本發明提供一種功率單元旁路狀態的識別方法，該方法充分利用SVG啟動時，直流母線電容充電過程自動確認功率單元的旁路狀態，有效的保證了SVG運行前的可靠性及安全性。

為了達到上述目的，本發明采用如下技術方案：

一種功率單元旁路狀態的識別方法，適用于級聯H橋靜止無功發生器SVG，所述SVG通過斷路器開關QS與電網相連接，所述SVG由三相電路組成，每相由多個功率單元依次串聯連接，三相串聯的輸出端連接到中性點N，每相串聯的輸入端通過斷路器QS與電網連接；

所述SVG每相中的功率單元是由DC/DC變換模塊、IGBT模塊、旁路模塊和控制單元組成，所述IGBT模塊的交流側并聯有旁路模塊，IGBT模塊的直流側并聯有流母線電容C,直流母線電容C的后級并聯有DC/DC變換單元，所述DC/DC變換單元的輸出端與控制單元的電源端相連接，用于給控制單元提供工作電壓；所述控制單元的信號輸出端分別與IGBT模塊的開關驅動輸入端、旁路模塊的開關驅動端相連接，用于控制IGBT模塊和旁路模塊中各開關管的工作狀態，同時控制單元的通訊端分別與IGBT模塊的通訊端口、旁路模塊的通訊端口相連接，用于接收IGBT模塊和旁路模塊中的電壓及電流參數；所述IGBT模塊的交流輸入端與上一級功率單元IGBT模塊的交流輸出端相連接，所述IGBT模塊的交流輸出端與下一級功率單元IGBT模塊的交流輸入端相連接；

所述功率單元旁路狀態的識別方法，具體方法步驟如下：

第一步：首先閉合SVG與電網相連接的斷路器開關QS,將SVG接入電網；

第二步：SVG中各功率單元中的直流母線電容C進入充電階段，檢測各功率單元中直流母線電容C兩端的電壓U_n；

第三步：將檢測到的電壓值U_n與系統中設定的標準電壓值U_ref(直流母線電容充滿電后的電壓值)進行比較，若U_n≥U_ref,將對應的功率單元標記為未旁路“0”，反之,將對應的功率單元標記為旁路“1”；