專利名稱：電流型三單相橋式變流器串聯(lián)結(jié)構(gòu)的自并勵(lì)勵(lì)磁控制系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及勵(lì)磁控制系統(tǒng)領(lǐng)域，尤其是涉及一種電流型三單相橋式變流器串聯(lián)結(jié)構(gòu)的自并勵(lì)勵(lì)磁控制系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行與國(guó)民經(jīng)濟(jì)密切相關(guān)。其中，勵(lì)磁控制已成為提高電力系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行的重要手段之一，優(yōu)良的勵(lì)磁系統(tǒng)能夠有效保證電壓質(zhì)量，提高電力系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定性。隨著電網(wǎng)容量和規(guī)模的發(fā)展，對(duì)勵(lì)磁控制的可靠性和動(dòng)態(tài)性能要求也越來(lái)越高， 同步發(fā)電機(jī)自并勵(lì)系統(tǒng)以其獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn)成為國(guó)內(nèi)外勵(lì)磁控制的主要方式?，F(xiàn)代電力系統(tǒng)要求同步發(fā)電機(jī)勵(lì)磁系統(tǒng)能抑制0. IHz 3Hz低頻/超低頻振蕩。 然而常規(guī)可控硅整流的勵(lì)磁系統(tǒng)僅通過(guò)控制直流勵(lì)磁來(lái)增強(qiáng)阻尼，已很難達(dá)到抑制低端 0. IHz到高端3Hz的寬范圍低頻振蕩的目的。當(dāng)電網(wǎng)發(fā)生低頻/超低頻振蕩時(shí)，同步發(fā)電機(jī)機(jī)端電壓也將隨著大幅度低頻/超低頻振蕩，這樣機(jī)端電壓有可能較長(zhǎng)時(shí)間(幾秒鐘)持續(xù)處在較低水平。在振蕩期間，如果系統(tǒng)發(fā)生短路故障或需要增補(bǔ)無(wú)功，則要求自并勵(lì)勵(lì)磁系統(tǒng)強(qiáng)行勵(lì)磁或加大勵(lì)磁。一旦出現(xiàn)勵(lì)磁能力不足，必將導(dǎo)致系統(tǒng)事故擴(kuò)大化。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于克服上述不足之處，提供一種電流型三單相橋式變流器串聯(lián)結(jié)構(gòu)的自并勵(lì)勵(lì)磁控制系統(tǒng)，該系統(tǒng)不僅可以通過(guò)直流勵(lì)磁為系統(tǒng)提供阻尼，還可調(diào)節(jié)同步發(fā)電機(jī)的機(jī)端電壓為系統(tǒng)提供阻尼，從而有效抑制電力系統(tǒng)低頻/超低頻振蕩，提高電力系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定性。本發(fā)明提供的一種電流型三單相橋式變流器串聯(lián)結(jié)構(gòu)的自并勵(lì)勵(lì)磁控制系統(tǒng)，其特征在于，該系統(tǒng)包括勵(lì)磁變壓器，電流型變流器和勵(lì)磁線圈；電流型變流器由三個(gè)基于全控開(kāi)關(guān)器件的電流型單相橋式電路串聯(lián)構(gòu)成；電流型變流器的交流側(cè)分別與勵(lì)磁變壓器的二次繞組一一對(duì)應(yīng)連接，直流側(cè)與勵(lì)磁線圈的輸入端相連。本發(fā)明具有以下技術(shù)效果(1)本發(fā)明在應(yīng)用中，勵(lì)磁變壓器的一次繞組與同步發(fā)電機(jī)的機(jī)端連接，二次繞組與電流型變流器的交流側(cè)相連；電流型變流器的直流側(cè)與勵(lì)磁線圈相連。通過(guò)控制電流型變流器的全控開(kāi)關(guān)器件的工作狀態(tài)，以達(dá)到兩個(gè)目的第一，控制變流器直流側(cè)的電流(即直流勵(lì)磁電流)大小為系統(tǒng)提供正阻尼；第二，控制變流器交流側(cè)的電流經(jīng)勵(lì)磁變壓器向同步發(fā)電機(jī)的機(jī)端發(fā)出或吸收無(wú)功功率(即為系統(tǒng)提供正阻尼)。相比之下，后者直接作用于發(fā)電機(jī)的機(jī)端，基本無(wú)延時(shí)(ms級(jí))，所以要比前者具有快得多的控制速度來(lái)抑制電力系統(tǒng)低頻/超低頻振蕩。(2)傳統(tǒng)的可控硅整流勵(lì)磁系統(tǒng)可能會(huì)出現(xiàn)換相失敗，而本發(fā)明采用基于全控開(kāi)關(guān)器件構(gòu)成的電流型變流器，在逆變時(shí)不會(huì)出現(xiàn)換相失敗現(xiàn)象，提高了系統(tǒng)的可靠性。(3)本發(fā)明的變流器采用電流型三單相橋式變流器串聯(lián)結(jié)構(gòu)形式，具有控制方式簡(jiǎn)單，交直流諧波相對(duì)較小，控制速度更快等特點(diǎn)。此外，通過(guò)控制各單相變流器直流側(cè)開(kāi)關(guān)的開(kāi)關(guān)狀態(tài)，可使得各單相變流器互為備用，從而進(jìn)一步提高系統(tǒng)的可靠性。(4)控制電流型變流器中的全控開(kāi)關(guān)器件可以關(guān)斷直流電流，故本發(fā)明與滅磁開(kāi)關(guān)協(xié)調(diào)動(dòng)作，有利于非線性電阻建壓，有效防止滅磁失敗。


圖1為本發(fā)明結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施例方式下面通過(guò)借助實(shí)例更加詳細(xì)地說(shuō)明本發(fā)明，但以下實(shí)施例僅是說(shuō)明性的，本發(fā)明的保護(hù)范圍并不受這些實(shí)施例的限制。如圖1所示，本發(fā)明提供的系統(tǒng)包括勵(lì)磁變壓器1，電流型變流器2和勵(lì)磁線圈4 ； 電流型變流器2由三個(gè)基于全控開(kāi)關(guān)器件的電流型單相全控橋式電路3串聯(lián)構(gòu)成，電路3 則由一個(gè)單相全橋整流電路與其直流側(cè)并聯(lián)開(kāi)關(guān)電路組成；電流型變流器2的交流側(cè)c分別與勵(lì)磁變壓器1的二次繞組b —一對(duì)應(yīng)連接，直流側(cè)d與勵(lì)磁線圈的輸入端e相連。勵(lì)磁線圈的輸出端用于建立恒定磁場(chǎng)，當(dāng)同步發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)在定子中產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)， 勵(lì)磁變壓器1的一次繞組用于與同步發(fā)電機(jī)的機(jī)端連接。全控開(kāi)關(guān)器件可為絕緣柵雙極型功率管IGBT、集成門極換流晶閘管IGCT及可關(guān)斷晶閘管GTO等。以上所述為本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，但本發(fā)明不應(yīng)該局限于該實(shí)施例和附圖所公開(kāi)的內(nèi)容。所以凡是不脫離本發(fā)明所公開(kāi)的精神下完成的等效或修改，都落入本發(fā)明保護(hù)的范圍。
權(quán)利要求
1.一種電流型三單相橋式變流器串聯(lián)結(jié)構(gòu)的自并勵(lì)勵(lì)磁控制系統(tǒng)，其特征在于，該系統(tǒng)包括勵(lì)磁變壓器，電流型變流器和勵(lì)磁線圈；電流型變流器由三個(gè)基于全控開(kāi)關(guān)器件的電流型單相橋式電路串聯(lián)構(gòu)成；電流型變流器的交流側(cè)分別與勵(lì)磁變壓器的二次繞組一一對(duì)應(yīng)連接，直流側(cè)與勵(lì)磁線圈的輸入端相連。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的自并勵(lì)勵(lì)磁控制系統(tǒng)，其特征在于，所述電流型單相橋式電路由一個(gè)單相全橋整流電路與其直流側(cè)并聯(lián)開(kāi)關(guān)電路組成。
全文摘要
本發(fā)明提出了一種電流型三單相橋式變流器串聯(lián)結(jié)構(gòu)的自并勵(lì)勵(lì)磁控制系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括勵(lì)磁變壓器，電流型變流器和勵(lì)磁線圈；電流型變流器由基于全控開(kāi)關(guān)器件的電流型三單相橋式電路串聯(lián)構(gòu)成；電流型變流器的交流側(cè)分別與勵(lì)磁變壓器的二次繞組一一對(duì)應(yīng)連接，直流側(cè)與勵(lì)磁線圈的輸入端相連。本發(fā)明不僅可以通過(guò)直流勵(lì)磁為系統(tǒng)提供正阻尼，還可調(diào)節(jié)同步發(fā)電機(jī)的機(jī)端電壓為系統(tǒng)提供正阻尼，從而更有效地抑制電力系統(tǒng)低頻/超低頻振蕩，并提高電力系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定性。
文檔編號(hào)H02P9/30GK102412777SQ201110396579
公開(kāi)日2012年4月11日 申請(qǐng)日期2011年12月2日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月2日
發(fā)明者何金平, 周彬倩, 張坤, 楊嘉偉, 毛承雄, 王丹, 陸繼明 申請(qǐng)人:華中科技大學(xué)