[發(fā)明專利]一種通過預(yù)置偏置角與共享同步信號(hào)相結(jié)合的均流方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010185145.9
• 申請(qǐng)日: 2020-03-17
• 公開（公告）號(hào): CN111313726B
• 公開（公告）日: 2021-03-26
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 余翔;趙先元;馬小高;劉鈺琦;高向鵬
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 長江三峽能事達(dá)電氣股份有限公司
• 主分類號(hào): H02M7/162
• 分類號(hào): H02M7/162
• 代理公司: 武漢楚天專利事務(wù)所 42113
• 代理人: 胡盛登

本發(fā)明提供一種通過預(yù)置偏置角與共享同步信號(hào)相結(jié)合的均流方法，各智能整流橋通過小電流試驗(yàn)確定自身的同步偏置角；通過通信網(wǎng)絡(luò)與所有并聯(lián)的智能整流橋共享本地接入的同步信號(hào)及同步偏置角；以其他智能整流橋的同步信號(hào)作為觸發(fā)脈沖的驅(qū)動(dòng)信號(hào)時(shí)，以同步信號(hào)來源所在的智能整流橋的同步偏置角作為觸發(fā)脈沖的同步偏置角；各智能整流橋通過大電流試驗(yàn)調(diào)整自身的均流偏置角，得到所有智能整流橋的均流偏置角；各智能整流橋通過疊加均流偏置角從而改善各智能整流橋在典型工況下的均流特性。本發(fā)明通過共享同步信號(hào)和同步偏置角來保證各智能整流橋同步信號(hào)的一致性，再通過疊加固定均流偏置角改善各智能整流橋在典型工況下均流特性。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及大功率電力電子領(lǐng)域，具體是一種通過預(yù)置偏置角與共享同步信號(hào)相結(jié)合的均流方法。

背景技術(shù)

大功率電力電子裝置通常需要使用多個(gè)可控硅三相整流橋并聯(lián)輸出，智能整流橋方案如圖1所示，控制器通過通信網(wǎng)絡(luò)向智能整流橋輸出觸發(fā)角，由智能整流橋控制器根據(jù)同步信號(hào)和觸發(fā)角生成控制脈沖觸發(fā)整流橋，將陽極側(cè)三相交流電源轉(zhuǎn)為直流電源。

因?yàn)榫чl管導(dǎo)通特性以及智能整流橋橋臂內(nèi)阻等諸多方面的硬件差異，導(dǎo)致正常工作時(shí)各智能整流橋輸出電流并不一致。可以通過篩選晶閘管器件以及長線均流等措施改善均流性能，但這些措施普適性較差，后期更換一個(gè)智能整流橋或者更換一個(gè)晶閘管都可能導(dǎo)致均流性能下降。軟件均流是各智能整流橋在控制器下傳的控制角基礎(chǔ)上微調(diào)自身的觸發(fā)角或者觸發(fā)脈沖以改善均流性能，適應(yīng)性更強(qiáng)，硬件更換后軟件可以自動(dòng)適應(yīng)變化。

如圖2所示，智能整流橋使用同步信號(hào)是將整流橋輸入的陽極電壓正弦波經(jīng)過同步整形電路降壓整形后轉(zhuǎn)換為信號(hào)方波，以方波邊沿作為周期起點(diǎn)，用于驅(qū)動(dòng)控制脈沖。

如圖3所示，智能整流橋一般均接入了A、B、C三相同步信號(hào)，正常狀態(tài)下使用其中一相同步信號(hào)作為工作相驅(qū)動(dòng)觸發(fā)脈沖。工作相同步信號(hào)故障時(shí)將切換到另一相正常的同步信號(hào)。但如果智能整流橋的同步信號(hào)出現(xiàn)二次故障，有2相或3相斷線，將導(dǎo)致智能整流橋接入的所有同步信號(hào)消失，智能整流橋只能退出運(yùn)行。

同步整形電路中存在相位偏差，如圖4所示，必須通過軟件補(bǔ)償，在控制角上疊加一個(gè)同步偏置角。

同步偏置角一般通過小電流試驗(yàn)確定，如圖5所示：可控硅整流橋輸出接入純阻性負(fù)載，這樣輸出電壓最低為0，觸發(fā)角大于60°時(shí)會(huì)因?yàn)樽栊载?fù)載無法續(xù)流導(dǎo)致無法輸出負(fù)電壓，波形不連續(xù)。逐步調(diào)整同步偏置角使60°波形與理論一致，此時(shí)輸出電壓6個(gè)波頭波形連續(xù)，僅最低點(diǎn)剛好落在0電位。一般使用A相同步信號(hào)的同步偏置角作為此整流橋的同步偏置角。

基于FPGA和通信網(wǎng)絡(luò)的智能整流橋高冗余度同步方法(專利申請(qǐng)?zhí)?01910223958.X)提出了一種通過通信網(wǎng)絡(luò)共享所有同步信號(hào)的方案，如圖6所示，極大地提高了同步信號(hào)的冗余度。

但是此方案沒有考慮硬件的差異性。雖然各智能整流橋采用了相同的同步整形電路，但因?yàn)樵?shù)的分散性，各智能整流橋需要補(bǔ)償?shù)南辔黄钸€是略有差異，這種差異必須在均流控制中予以補(bǔ)償。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種通過預(yù)置偏置角與共享同步信號(hào)相結(jié)合的均流方法，通過共享同步信號(hào)和同步偏置角來保證各智能整流橋同步信號(hào)的一致性，再通過疊加固定均流偏置角改善各智能整流橋在典型工況下均流特性。

本發(fā)明的技術(shù)方案：

一種通過預(yù)置偏置角與共享同步信號(hào)相結(jié)合的均流方法，包括以下具體步驟：

各智能整流橋通過小電流試驗(yàn)確定自身的同步偏置角，保證使用自身A相同步信號(hào)驅(qū)動(dòng)時(shí)，在相同的陽極電壓和觸發(fā)角下，輸出相同的電壓；

通過通信網(wǎng)絡(luò)與所有并聯(lián)的智能整流橋共享本地接入的同步信號(hào)及同步偏置角；