[發(fā)明專利]一種換相序裝置及控制方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202011440983.2
• 申請(qǐng)日: 2020-12-08
• 公開（公告）號(hào): CN112564140A
• 公開（公告）日: 2021-03-26
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李軼凡;黃少鋒;李慧;李靖雯;吳海鋒;黃怡凌;張健
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 華北電力大學(xué)
• 主分類號(hào): H02J3/26
• 分類號(hào): H02J3/26
• 代理公司: 北京高沃律師事務(wù)所 11569
• 代理人: 王愛濤

1.一種換相序裝置，所述換相序裝置串聯(lián)在發(fā)電機(jī)和電力系統(tǒng)之間的回路中；其特征在于，所述的一種換相序裝置包括：第一換相序單元、第二換相序單元、第三換相序單元、第一機(jī)械式斷路器、第二機(jī)械式斷路器、第三機(jī)械式斷路器以及控制單元；

所述第一換相序單元的第一端分別與電力系統(tǒng)的每一相序連接，所述第一換相序單元的第二端與發(fā)電機(jī)的a相序連接；所述第一機(jī)械式斷路器分別與所述發(fā)電機(jī)的a相序以及所述電力系統(tǒng)的A相序連接；

所述第二換相序單元的第一端分別與電力系統(tǒng)的每一相序連接，所述第二換相序單元的第二端與發(fā)電機(jī)的b相序連接；所述第二機(jī)械式斷路器分別與所述發(fā)電機(jī)的b相序以及所述電力系統(tǒng)的B相序連接；

所述第三換相序單元的第一端分別與電力系統(tǒng)的每一相序連接，所述第三換相序單元的第二端與發(fā)電機(jī)的c相序連接；所述第三機(jī)械式斷路器分別與所述發(fā)電機(jī)的c相序以及所述電力系統(tǒng)的C相序連接；

所述控制單元分別與所述第一換相序單元、所述第二換相序單元、所述第三換相序單元、所述第一機(jī)械式斷路器、所述第二機(jī)械式斷路器、所述第三機(jī)械式斷路器以及所述電力系統(tǒng)連接；

所述控制單元用于當(dāng)所述電力系統(tǒng)同步時(shí)，控制所述第一機(jī)械式斷路器、所述第二機(jī)械式斷路器以及所述第三機(jī)械式斷路器閉合，同時(shí)控制所述第一換相序單元、所述第二換相序單元以及所述第三換相序單元斷開；

所述控制單元還用于當(dāng)所述電力系統(tǒng)失步時(shí)，控制所述第一機(jī)械式斷路器、所述第二機(jī)械式斷路器以及所述第三機(jī)械式斷路器斷開，并控制所述第一換相序單元、所述第二換相序單元以及所述第三換相序單元導(dǎo)通。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種換相序裝置，其特征在于，所述第一換相序單元、所述第二換相序單元以及第三換相序單元結(jié)構(gòu)相同。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種換相序裝置，其特征在于，所述第一換相序單元包括三個(gè)固態(tài)斷路器；

三個(gè)所述固態(tài)斷路器的第一端與所述電力系統(tǒng)的三相相序一一對(duì)應(yīng)連接；

三個(gè)所述固態(tài)斷路器的第二端均與所述發(fā)電機(jī)的a相序連接。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種換相序裝置，其特征在于，所述固態(tài)斷路器包括4組二極管模塊以及IGBT模塊；

所述4組二極管模塊以全橋方式連接；

所述IGBT模塊均與所述4組二極管模塊連接。

5.一種換相序裝置控制方法，所述一種換相序裝置控制方法應(yīng)用于權(quán)利要求1-4任一項(xiàng)所述的一種換相序裝置，所述的一種換相序裝置控制方法包括：

獲取所述電力系統(tǒng)的電流；

根據(jù)所述電流判斷所述電力系統(tǒng)是否出現(xiàn)失步，得到判斷結(jié)果；

若所述判斷結(jié)果表示所述電力系統(tǒng)沒有出現(xiàn)失步，則控制第一機(jī)械式斷路器、第二機(jī)械式斷路器以及第三機(jī)械式斷路器閉合，同時(shí)控制第一換相序單元、第二換相序單元以及第三換相序單元斷開；

若所述判斷結(jié)果表示所述電力系統(tǒng)出現(xiàn)失步，則控制所述第一機(jī)械式斷路器、所述第二機(jī)械式斷路器以及所述第三機(jī)械式斷路器斷開，并控制所述第一換相序單元、所述第二換相序單元以及所述第三換相序單元中相應(yīng)的三臺(tái)固態(tài)斷路器導(dǎo)通；并返回所述獲取所述電力系統(tǒng)的電流的步驟。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種換相序裝置控制方法，其特征在于，所述若所述判斷結(jié)果表示所述電力系統(tǒng)出現(xiàn)失步，則控制所述第一機(jī)械式斷路器、所述第二機(jī)械式斷路器以及所述第三機(jī)械式斷路器斷開，并控制所述第一換相序單元、所述第二換相序單元以及所述第三換相序單元中相應(yīng)的三臺(tái)固態(tài)斷路器導(dǎo)通，具體包括：

獲取發(fā)電機(jī)的功角；

判斷所述功角是否大于等于換相序閾值；

若大于等于，則控制所述第一機(jī)械式斷路器、所述第二機(jī)械式斷路器以及所述第三機(jī)械式斷路器斷開，并控制所述第一換相序單元、所述第二換相序單元以及所述第三換相序單元中相應(yīng)的三臺(tái)固態(tài)斷路器導(dǎo)通；

當(dāng)所述功角大于等于換相序閾值時(shí)，將導(dǎo)通的3臺(tái)固態(tài)斷路器斷開，按照既定次序?qū)⒘硗?臺(tái)固態(tài)斷路器導(dǎo)通，實(shí)現(xiàn)相序切換；

若小于，則換相序裝置保持沒有出現(xiàn)失步時(shí)的狀態(tài)。