[發(fā)明專利]基于預(yù)接入大阻抗的同步調(diào)相機(jī)啟動(dòng)并網(wǎng)電路及控制方法

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201710705084.2
• 申請(qǐng)日: 2017-08-17
• 公開（公告）號(hào): CN107612042A
• 公開（公告）日: 2018-01-19
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王譜宇;汪永坤;黨睿;孫金磊;湯曉崢;李修金;劉一丹;施琳;王抗;顧偉
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 南京理工大學(xué);國(guó)網(wǎng)江蘇省電力公司;國(guó)網(wǎng)江蘇省電力公司檢修分公司;南京沃克森電力科技有限公司
• 主分類號(hào): H02J3/42
• 分類號(hào): H02J3/42;H02J3/44;H02P9/36
• 代理公司: 南京理工大學(xué)專利中心32203
• 代理人: 朱顯國(guó)

本發(fā)明公開了一種基于預(yù)接入大阻抗的同步調(diào)相機(jī)啟動(dòng)并網(wǎng)電路及控制方法。該電路包括同步調(diào)相機(jī)、機(jī)端主交流斷路器、交流三相變壓器、電網(wǎng)和預(yù)接入電路，預(yù)接入線路包括依次連接的預(yù)接入交流斷路器、預(yù)接入電阻和預(yù)接入電感，其中同步調(diào)相機(jī)交流出口端連接機(jī)端主交流斷路器，機(jī)端主交流斷路器的另一側(cè)連接交流三相變壓器，交流三相變壓器的另一側(cè)連接交流電網(wǎng)，預(yù)接入線路與機(jī)端主交流斷路器并聯(lián)連接。本發(fā)明減小了啟動(dòng)過程中產(chǎn)生的沖擊電壓和永磁電流，實(shí)現(xiàn)了同步調(diào)相機(jī)的平滑啟動(dòng)和并網(wǎng)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于同步調(diào)相機(jī)啟動(dòng)控制技術(shù)，特別是涉及一種基于預(yù)接入大阻抗的同步調(diào)相機(jī)啟動(dòng)并網(wǎng)電路及控制方法。

背景技術(shù)

同步調(diào)相機(jī)可以向電網(wǎng)提供無功補(bǔ)償，在高壓直流輸電領(lǐng)域有很高的應(yīng)用價(jià)值。同步調(diào)相機(jī)是旋轉(zhuǎn)電機(jī)，其運(yùn)行及維護(hù)比靜止無功補(bǔ)償設(shè)備復(fù)雜，啟動(dòng)并網(wǎng)過程很可能會(huì)出現(xiàn)較大的勵(lì)磁涌流和沖擊電壓，若啟動(dòng)控制方式不當(dāng)，會(huì)對(duì)電網(wǎng)造成沖擊。因此，針對(duì)同步調(diào)相機(jī)設(shè)計(jì)合適的啟動(dòng)并網(wǎng)電路和有效的時(shí)序啟動(dòng)并網(wǎng)控制方法很有意義。

針對(duì)同步調(diào)相機(jī)的啟動(dòng)并網(wǎng)控制問題，現(xiàn)有方案主要存在以下問題：1)未明確同步調(diào)相機(jī)轉(zhuǎn)子側(cè)勵(lì)磁系統(tǒng)啟動(dòng)、定子側(cè)加載電樞電壓、轉(zhuǎn)子側(cè)加載勵(lì)磁電壓和解鎖轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)的控制時(shí)序；2)勵(lì)磁系統(tǒng)的電壓設(shè)定值始終保持于額定值或于啟動(dòng)指令下達(dá)時(shí)從零突變到額定值，未明確勵(lì)磁系統(tǒng)電壓設(shè)定值的具體計(jì)算方法，這會(huì)造成啟動(dòng)過程出現(xiàn)明顯的沖擊電壓和勵(lì)磁涌流；3)同步調(diào)相機(jī)機(jī)端交流斷路器閉合瞬間，并網(wǎng)點(diǎn)會(huì)出現(xiàn)明顯的沖擊電壓和勵(lì)磁涌流；4)沒有明確限制并網(wǎng)點(diǎn)沖擊電壓和勵(lì)磁涌流的具體方法。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種基于預(yù)接入大阻抗的同步調(diào)相機(jī)啟動(dòng)并網(wǎng)電路及控制方法，減小了啟動(dòng)過程中產(chǎn)生的沖擊電壓和永磁電流，實(shí)現(xiàn)了同步調(diào)相機(jī)的平滑啟動(dòng)和并網(wǎng)。

實(shí)現(xiàn)本發(fā)明目的的技術(shù)解決方案為：基于預(yù)接入大阻抗的同步調(diào)相機(jī)啟動(dòng)并網(wǎng)電路，包括同步調(diào)相機(jī)、機(jī)端主交流斷路器、交流三相變壓器、電網(wǎng)和預(yù)接入電路，預(yù)接入線路包括依次連接的預(yù)接入交流斷路器、預(yù)接入電阻和預(yù)接入電感，其中同步調(diào)相機(jī)交流出口端連接機(jī)端主交流斷路器，機(jī)端主交流斷路器的另一側(cè)連接交流三相變壓器，交流三相變壓器的另一側(cè)連接交流電網(wǎng)，預(yù)接入線路與機(jī)端主交流斷路器并聯(lián)連接。

基于預(yù)接入大阻抗的同步調(diào)相機(jī)啟動(dòng)并網(wǎng)控制方法，步驟如下：

步驟1、搭建同步調(diào)相機(jī)啟動(dòng)并網(wǎng)電路；

步驟2、設(shè)置勵(lì)磁系統(tǒng)初始電壓，對(duì)同步調(diào)相機(jī)轉(zhuǎn)子側(cè)施加勵(lì)磁系統(tǒng)初始電壓，實(shí)現(xiàn)勵(lì)磁系統(tǒng)初始電壓?jiǎn)?dòng)，閉合同步調(diào)相機(jī)出口端含有大阻抗線路的預(yù)接入交流斷路器，實(shí)現(xiàn)預(yù)接入大阻抗啟動(dòng)；

步驟3、當(dāng)同步調(diào)相機(jī)的定子電樞繞組出口端電壓達(dá)到穩(wěn)定后，閉合同步調(diào)相機(jī)出口端線路主斷路器，將大阻抗所在線路旁路，實(shí)現(xiàn)同步調(diào)相機(jī)與電網(wǎng)的正常連接；

步驟4、當(dāng)定子電樞繞組出口端電壓再次達(dá)到穩(wěn)定后，改變勵(lì)磁系統(tǒng)電壓，使勵(lì)磁系統(tǒng)電壓匹配額定勵(lì)磁電壓；

步驟5、解除對(duì)同步調(diào)相機(jī)轉(zhuǎn)子的閉鎖，使之旋轉(zhuǎn)至正常轉(zhuǎn)速，完成并網(wǎng)過程，向電網(wǎng)提供無功功率。

本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，其顯著優(yōu)點(diǎn)為：1)本發(fā)明的預(yù)接入大阻抗能夠在啟動(dòng)同步調(diào)相機(jī)初始階段吸收大量的沖擊能量，包括勵(lì)磁涌流和沖擊電壓，實(shí)現(xiàn)同步調(diào)相機(jī)的平滑啟動(dòng)和并網(wǎng)；2)本發(fā)明的控制方法復(fù)雜度低、易于實(shí)施，可適用于同步電動(dòng)機(jī)和異步電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)控制。

附圖說明

圖1是同步調(diào)相機(jī)啟動(dòng)并網(wǎng)的電路示意圖。

圖2是基于預(yù)接入大阻抗的同步調(diào)相機(jī)啟動(dòng)控制方法的流程圖。

圖3是同步調(diào)相機(jī)定子部分、轉(zhuǎn)子部分以及勵(lì)磁控制系統(tǒng)的示意圖。

圖4是同步調(diào)相機(jī)勵(lì)磁控制系統(tǒng)啟動(dòng)輸出的初始電壓示意圖。