专利名称：一种柔性输电装置用晶闸管阀电子触发板的取能电路的制作方法
技术领域：
本发明涉及电力系统领域，尤其涉及一种柔性输电装置用晶闸管阀电子触发板的取能电路。
背景技术：
随着电力电子技术的发展，柔性输电装置在电网的发展中的应用也越来越广泛。如可控串补(TCSC)、静止无功补偿器(SVC)、可控并联电抗器(CSR)等等，己经在电网中投运了多套。这些装置对提高电网的性能有着巨大的作用，因此这些装置自身的可靠性也是不容忽视的问题。晶闸管阀是这些装置中的核心，也是最灵活控制的部分，同时它的可靠性也是直接决定着整个装置的可靠性。而在晶闸管阀体结构上，电子触发板(简称TE板)负责晶闸管阀的触发和监测，也就是说装置在运行过程中只有通过TE板才能了解晶闸管阀的工作状况。因此，TE板的工作电源问题就是装置可靠性的一个重要因素。如果TE板的工作电源不可靠，势必带来晶闸管阀体的工作不可靠，进而直接影响整套柔性输电装置的可靠性，最终的影响会反映到电网上。
由于TCSC、 SVC、 CSR的晶闸管阀都有一个共同的特点——反并联结构，而晶闸管的触发是以其阴极为基准电位的，因此共阴极的两个晶闸管可以将原先的两个TE板电路集成到一块TE板上，用一块TE板进行触发，即一触二的结构。这样的TE板如何取能就成为一个问题，目前存在的方法有第一种方法，采用一触一的TE板取能方式，即将原先的两块TE板取能回路保留一个；第二种方法将原先的两块TE板取能回路都集成到新的TE板上。这两种方式都有其优缺点，比如第一种方法，优点是取能用的元器件减少，但是这种方式的可靠性不高，第二种方法的优点是可靠性高，但是使用的元器件增多。这两种方式的取能时间都与一触一模式的TE板取能时间是相同的，并没有提高其取能速度。
本发明专利设计的TE板取能回路，即提高了取能速度和可靠性，并且应用的器件比上述的第二种方法要少，具有较大的工程应用价值。
发明内容
为了克服现有技术的缺陷，本发明的目的在于提供一种性能具有更高的取能速度和可靠性的柔性输电装置用晶闸管阀电子触发板的取能电路。该取能电路可以满足柔性输电装置的晶闸管阀电子触发板的工作电源要求，可大大提高电子触发板工作的可靠性。为实现上述功能，本发明专利采用如下设计方案
一种柔性输电装置用晶闸管阀电子触发板的取能电路，包括吸收回路B、吸收回路C、过压保护电路D、过压保护电路E、过压保护电路F、过压保护电路G、反向二极管(D3、 D4、D31、 D41)、肖特基二极管(D2、 Dll)和储能电容C4，其中所述过压保护电路E和过压保护电路F组成过压保护电路A;吸收回路B由Rl和Cl串联组成，并联在晶闸管Tl和T2阀层的两端；吸收回路C由Rll和Cll串联组成，并联在晶闸管Tll和T12阀层的两端；过压保护电路D包括D5和R5串联之后，并联在晶闸管VI1的阳极和门级之间，R8与C8并联之后并联在晶闸管V1的门级和阴极之间；过压保护电路E包括D6和R4串联之后，并联在晶闸管V2的阳极和门级之间，R7与C7并联之后并联在晶闸管V2的门级和阴极之间；过压保护电路F包括D15和R15串联之后，并联在晶闸管Vll的阳极和门级之间，R18与C18并联之后并联在晶闸管Vll的门级和阴极之间；过压保护电路G包括D16和R14串联之后，并联在晶闸管V12的阳极和门级之间，R17与C17并联之后并联在晶闸管V12的门级和阴极之间。
其特征在于吸收回路B、过压保护电路E、反向二极管(D3)、肖特基二极管(D2)在阀
端电压的上升率为正时，也即"，^〉0时完成对储能电容C4的充电；吸收回路C、过压保护
电路F、反向二极管(D41)、肖特基二极管(D11)在阀端电压的上升率为负时，也即^，^<0
时完成对储能电容C4的充电；共阴极的两个晶闸管Tl和T12共用同一块电子触发板来驱动，从而达到给电子触发板提供正常工作电源的要求，晶闸管T1与晶闸管T12的阴极连接在一起，这两个晶闸管共用 一块电子触发板来触发和监测。
其中，晶闸管T2与T1属于反并联的关系，工作电源由C5提供；晶闸管T12与T11也属于反并联的关系，工作电源由电容C14提供。
其中，晶闸管V1、 V2、 V11和V12为过压保护电路中的塑封晶闸管，为过压保护电路提供旁通路径。
其中，Dl、 D12为肖特基二极管，C5、 C14为储能电容，在阀端电压的上升率为正时，也
即时，反向二极管D4、吸收回路B、过压保护电路D、肖特基二极管D1完成对储能
电容C5的充电；在阀端电压的上升率为负时，即时，反向二极管D31、吸收回路C、过压保护电路G、肖特基二极管D12完成对储能电容C14的充电，晶闸管T2、 T12分别处于不同的电位，且与Tl和Tll电位不同，需要不同的电子触发板来触发和监测。
本发明的有益效果是本发明的取能方式与以往不同的是釆用的全波取能，不再是常规
4的半波取能，因此取能效果及可靠性得到了显著的改善-
1. 取能速度更快；
2. 取能可靠性更高；
3. 吸收回路的利用效率提高。
下面结合附图对本发明进一步说明。
图1示出了依据本发明的电子触发板的电压取能回路与晶闸管之间的连接方式示意图；图2是当阀端电压的上升率为正时，图1所示的电路的简化电路示意图；图3是当阀端电压的上升率为负时，图1所示的电路的简化电路示意图。
具体实施例方式
如图1所示是电子触发板(以下简称TE板)的电压取能回路与晶闸管之间的连接方式示意图。图中T1、 T2、 Tll、 T12为晶闸管，从图中可以看出，Tl与T12的阴极是连接在一起的，这两个晶闸管可以用一块TE板来触发和监测。图l的(A)部分就是该TE板上的电压取能部分。与以往的TE板取能方式的不同，只要晶闸管两端有电压，该种取能方式可以在整个周波内取能，而不再是半波取能。图1的(B)为晶闸管T1与T2的吸收回路，图1的(C)为晶闸管Tll与T12的吸收回路，(D)、 (E)、 (F)、 (G)为过压保护电路，D3、 D4、 D31、 D41为反向二极管，C4、 C5、 C14为储能电容，即为TE板提供工作电源，Dl、 D2、 Dll、 D12为肖特基二极管，在取能时起单向导通的作用。
以图中从左到右的方向为晶闸管阀端电压的正方向，对取能电容C4的充电来说明电路的工作方式。
图2是当阀端电压的上升率为正时，图1所示的电路的简化电路示意图；当阀端电压的上升率为正时，即"，^>0时，则通过D3、 Rl、 Cl、 D2给C4充电。电路可以简化为附图2
所示。当取能电压达到60V时，过压保护电路(E)工作，晶闸管V2导通，从而避免电容C4上的电压过高导致TE板损坏。
图3是当阀端电压的上升率为负时，图1所示的电路的简化电路示意图。当阀端电压的
上升率为负时，即"，^<0时，则通过D41、 Rll、 Cll、 D11给C4充电。电路可以简化为附
图3所示。当取能电压达到60V时，过压保护电路(F)工作，晶闸管V11导通，从而避免电容C4上的电压过高导致TE板损坏。
可以看出，在整个周波内，都可以完成对C4的充电，也就是实现了全波取能，此方法的特点在于灵活利用相邻两对晶闸管的吸收回路来达到提高取能速度和可靠性的目的。
在这种方式下，取能时间比原先的方式快了一倍，并且即便是有一对阀击穿，有一个吸
收回路不工作了，也不会影响到取能电路的工作，只不过此时的取能会变为半波取能，由此
可见，此种取能方式的可靠性大大提高。
如果从TE板工作一个周波需要的能量是个定值的角度来分析，采用了此种方式之后，由
于可以在整个周波范围内取能，因此还可以将取能电容C4的容值降低，进一步的提高取能的速度。
此处已经根据特定的示例性实施例对本发明进行了描述。对本领域的技术人员来说在不脱离本发明的范围下进行适当的替换或修改将是显而易见的。示例性的实施例仅仅是例证性的，而不是对本发明的范围的限制，本发明的范围由所附的权利要求定义。
权利要求
1、一种柔性输电装置用晶闸管阀电子触发板的取能电路，包括吸收回路B、吸收回路C、过压保护电路D、过压保护电路E、过压保护电路F、过压保护电路G、反向二极管(D3、D4、D31、D41)、肖特基二极管(D2、D11)和储能电容C4，其中所述过压保护电路E和过压保护电路F组成过压保护电路A；吸收回路B由R1和C1串联组成，并联在晶闸管T1和T2阀层的两端；吸收回路C由R11和C11串联组成，并联在晶闸管T11和T12阀层的两端；过压保护电路D包括D5和R5串联之后，并联在晶闸管V11的阳极和门级之间，R8与C8并联之后并联在晶闸管V1的门级和阴极之间；过压保护电路E包括D6和R4串联之后，并联在晶闸管V2的阳极和门级之间，R7与C7并联之后并联在晶闸管V2的门级和阴极之间；过压保护电路F包括D15和R15串联之后，并联在晶闸管V11的阳极和门级之间，R18与C18并联之后并联在晶闸管V11的门级和阴极之间；过压保护电路G包括D16和R14串联之后，并联在晶闸管V12的阳极和门级之间，R17与C17并联之后并联在晶闸管V12的门级和阴极之间。其特征在于吸收回路B、过压保护电路E、反向二极管(D3)、肖特基二极管(D2)在阀端电压的上升率为正时，也即du/dt＞0时完成对储能电容C4的充电；吸收回路C、过压保护电路F、反向二极管(D41)、肖特基二极管(D11)在阀端电压的上升率为负时，也即du/dt＜0时完成对储能电容C4的充电；共阴极的两个晶闸管T1和T12共用同一块电子触发板来驱动，从而达到给电子触发板提供正常工作电源的要求，晶闸管T1与晶闸管T12的阴极连接在一起，这两个晶闸管共用一块电子触发板来触发和监测。
2、 如权利要求l所述的取能电路，其特征在于晶闸管T2与T1属于反并联的关系，工作电源由C5提供；晶闸管T12与T11也属于反并联的关系，工作电源由电容C14提供。
3、 如权利要求2所述的取能电路，其特征在于晶闸管V1、 V2、 V11和V12为过压保护电路中的塑封晶闸管，为过压保护电路提供旁通路径。
4、 如权利要求2所述的取能电路，其特征在于D1、 D12为肖特基二极管，C5、 C14为储能电容，在阀端电压的上升率为正时，也即":^>()时，反向二极管D4、吸收回路B、过压保护电路D、肖特基二极管D1完成对储能电容C5的充电;在阀端电压的上升率为负时，即"^^"时，反向二极管D31、吸收回路C、过压保护电路G、肖特基二极管D12完成对储能电容C14的充电，晶闸管T2、 T12分别处于不同的电位，且与Tl和Tll电位不同，需要不同的电子触发板来触发和监测。
全文摘要
一种柔性输电装置用晶闸管阀电子触发板的取能电路，涉及柔性输电装置用晶闸管阀的电子触发板(简称TE板)取能回路即工作电源的可靠性。主要功能是当柔性输电装置的晶闸管阀电子触发板是一触二方式的结构时，电子触发板的取能问题。采用此种新型的结构后，可大大降低取能的时间，提高取能的效率，并且取能的可靠性也提高一倍。
文档编号H02M3/04GK101651414SQ20091009277
公开日2010年2月17日 申请日期2009年9月24日 优先权日2009年9月24日
发明者任孟干, 萌 昃, 斌 柴 申请人:中电普瑞科技有限公司;中国电力科学研究院