一种旁路单元、旁路装置及次同步振荡抑制系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及电网技术领域，具体地，涉及一种旁路单元、旁路装置及次同步振荡抑制系统。
【背景技术】
[0002]随着电网系统的不断扩张，超高压直流输电和大容量发电机组需求也在提高，为降低线路传输损耗，目前常用可控串补来提高网侧电压，尽管带来了的巨大经济效益，但也给发电机组的安全稳定运行带来了新的麻烦，电力系统次同步振荡是其中较为严重的问题之一O
[0003]目前，对次同步振荡抑制的方法有很多种，也产生了各种抑制次同步振荡的装置。其中，通过控制全控型器件来抑制次同步振荡是最近研究较多的技术，静止无功发生器(SVG)的成熟为次同步振荡抑制技术的进一步发展提供了良好的基础。以静止无功发生器为基础，越来越多的次同步振荡阻尼控制也开始被研发，并在实际应用中取得了良好的效果O
[0004]在实际应用中，次同步振荡控制器为保护发电机转轴、延长发电机寿命起到了重要的作用，因此也要求次同步振荡控制器能够长时间稳定可靠地运行。对此，本发明提出了一种旁路单元、旁路装置及次同步振荡抑制系统，以保证次同步振荡控制器的可靠性。
【发明内容】
[0005]本发明的目的是提供一种旁路单元、旁路装置及次同步振荡抑制系统，用于解决次同步振荡控制器的性能保护的问题。
[0006]为了实现上述目的，本发明的技术方案提供了一种次同步振荡控制器中的H桥功率单元的旁路单元，包括:撬杠保护电路，其与所述H桥功率单元并联；以及接触器，其连接在所述H桥功率单元的两个交流输出端之间，用于在H桥功率单元有故障时，触发对应的撬杠保护电路，以使所述撬杠保护电路对故障电流进行分流。
[0007]本发明的技术方案还提供了一种次同步振荡控制器的旁路装置，包括:上述的旁路单元；其中，所述旁路单元被配置为与次同步振荡控制器中的H桥功率单元数量相同，且每个H功率单元对应电连接一个所述旁路单元。
[0008]在上述技术方案的基础上，本发明的技术方案优选为每个H桥功率单元并联有一个储能电容，该储能电容用于从电网中获取电能，并用于向所述旁路单元供电。
[0009]本发明的技术方案还提供了一种次同步振荡抑制系统，包括:次同步振荡控制器；以及上述的所述次同步振荡控制器的旁路装置。
[0010]通过上述技术方案，本发明具有以下有益效果:提高了次同步振荡控制器的运行稳定性，有效保证了当H桥功率单元发生故障时的次同步振荡抑制效果，且同时有利于降低成本和减小了设备的占地面积。
[0011]本发明的其它特征和优点将在随后的【具体实施方式】部分予以详细说明。
【附图说明】
[0012]附图是用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的【具体实施方式】一起用于解释本发明，但并不构成对本发明的限制。在附图中:
[0013]图1是现有技术中进行次同步振荡抑制的系统的结构示意图；
[0014]图2是星形连接的次同步振荡控制器的结构示意图；
[0015]图3是三角形连接的次同步振荡控制器的结构示意图；
[0016]图4是Y接链式SVG的结构示意图；
[0017]图5是本发明的实施例一中的旁路单元的结构示意图；
[0018]图6是本发明的实施例一中高位取能供电方式的示意图；
[0019]图7是本发有的实施例一 BUCK电路的结构示意图；
[0020]图8是本发明的实施例二中次同步振荡抑制系统的结构示意图；
[0021]图9是H桥功率单元正常运行时的电流流向示意图；
[0022]图10是H桥功率单元发生故障时的电流流向示意图。
[0023]附图标记说明
[0024]1、H桥功率单元；2、撬杠保护电路；3、接触器；4、储能电容；5、斩波电路；6、主控单元；7、开关电源；8、晶闸管触发板。
【具体实施方式】
[0025]以下结合附图对本发明的【具体实施方式】进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的【具体实施方式】仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。
[0026]实施例一
[0027]如图1所示，在电力系统中，发电机组通过变压器及输电线路向电网输送电能，为降低输电线路的传输损耗，目前常采用增加串补的方法来提高输电线路的输送能力。但是，这种增加串补的方法也可能引发次同步振荡问题，使发电机组以低于同步频率的振荡频率运行，严重影响电力系统的安全性，因此电厂使用了很多抑制次同步振荡的装置，如次同步振荡控制器。
[0028]同样如图1所示，采用次同步振荡控制器抑制次同步振荡的主要原理是:通过测速装置获得发电机组的转速信号，控制装置基于该转速信号生成用于驱动次同步振荡控制器的驱动脉冲，次同步振荡控制器在驱动脉冲的驱动下生成用于抑制次同步振荡的电流，并通过变压器将该电流注入到发电机组及电网中。
[0029]可知，次同步振荡控制器是整个次同步振荡抑制的核心，需要保证其能在小部分故障条件下依然可以正常运行。而次同步振荡控制器是在静止无功发生器的基础上发展的，因此次同步振荡控制器通常包括若干个H桥功率单元，而H桥功率单元发生故障则成为次同步振荡控制器的主要故障情形之一，从而本实施例基于H桥功率单元，提出了一种旁路保护方案。为清楚地描述本实施例的方案，下面先通过图2至图4介绍常用的次同步振荡控制器中的H桥功率单元的结构。
[0030]—般地，次同步振荡控制器可以采用星型(如图2所示)或者三角形(如图3所示)连接方式接入电网，向电网注入电流，或通过电网吸收有功电流为其储能电容充电。图2与图3中，A、B、C表示三相电网，H_A1桥一H_C6桥表示H桥结构的H桥功率单元，而Vdc_Al至Vdc_C6表示各H桥功率单元对应的储能电容上的电压值。
[0031 ] 本实施例中，所述次同步振荡控制器优选采用链式SVG，如图4所示，该链式SVG的每相串联有若干个H桥功率单元(如图中虚线框所示)，所述H桥功率单元包括四只反并联的开关器件IGBT或IEGT，且每个H桥功率单元均并联有一个储能电容，本实施例中所提出的技术方案即是以这种结构的H桥功率单元为例所展开的。此外，为配合相应开关器件的驱动，还可以为H桥功率单元中配置开关电源、扩展板等。
[0032]基于上述H桥功率单元的结构，如图5所示，本实施例提供了一种次同步振荡控制器中的H桥功率单元I的旁路单元，包括:撬杠保护电路2，其与所述H桥功率单元并联；以及接触器3，其连接在所述H桥功率单元的两个交流输出端之间，用于在H桥功率单元有故障时，触发对应的撬杠保护电路，使电流流过撬杠单元内部的晶闸管、电阻和电感，从而使所述撬杠保护电路对故障电流进行分流。
[0033]如图5所示，所述撬杠保护电路优选为包括依次串联的晶闸管、电感和电阻，所述晶闸管的阳极及所述电阻的一端分别连接所述H桥功率单元，所述晶闸管的阴极与所述电阻的另一端则通过所述电感串联。所述晶闸管优选为可控硅开关器件，从而所述触发器对所述撬杠保护电路进行触发，主要是即对其中的晶闸管进行触发，根据可控硅开关器件的控制原理，为便于实现触发器对晶闸管门极的控制，可在接触器和晶闸管间设置一个晶闸管触发板，通过该晶闸管触发板来触发所述晶闸管。
[0034]另外，撬杠保护电路动作的同时，为保证装置依然能正常运行，不影响其他功率单元，在交流侧设置接触器，在撬杠动作的同时，接触器合闸，从而使交流电流能通过其他功率单元。
[0035]需要说明的是，为了能更清楚地旁路单元的结构以及其与H桥功率单元的连接关系，图5仅以一个H桥功率单元进行示意，实际中对应图2-图4的次同步振荡控制器结构，包括有多个H桥功率单元及对应的多个旁路单元。
[0036]因此，将图5示意的旁路单元与图2-图4示意的次同步振荡控制器相结合，本实施例还提供了一种次同步振荡控制器的旁路装置，包括:上述的旁路单元；其中，所述旁路单元被配置为与次同步振荡控制器中的H桥功率单元数量相同，且每个H功率单元对应电连接一个所述旁路单元。
[0037]本实施例中，H桥功率单元I并联有储能电容4，该储能电容4所述撬杠保护电路2及所述接触器3均并联，该储能电容4用于从电网中获取电能，并用于向所述旁路单元供电。次同步振荡控制器可以吸收电网有功电流为该储能电容4充电，而旁路单元则直