多台并联变频电源用可控硅储能控制装置的制作方法

本实用新型涉及电力系统领域的高压谐振试验系统中的可控硅储能控制装置，具体涉及一种多台并联变频电源用可控硅储能控制装置。

背景技术：

随着电力行业的快速发展，电力系统输送的电压等级和容量越来越高，特别是对长距离海缆的电压等级和容量的要求也随之增高，因此就需要大容量的串谐试验系统对其进行交流耐压试验。

目前国内市场单台变频电源的容量已经无法满足大容量输配电设备的耐压试验，将变频电源进行并联可增加电源的输出容量，多台变频电源的并联除了输出端的环流等需要控制外，其可控硅的直流储能控制回路也需要实现同步性开始与完成，便于系统工作与控制的同步性。

经对现有技术的文献检索发现，中国专利文献号cn201710705724.x，公告日2018-02-13，该专利公开了一种变频器用并联可控硅同步触发电路，用于触发多个并联的可控硅。包括，脉冲信号生成模块、脉冲计数器模块、同步信号生成模块、脉冲合成模块、脉冲放大模块。脉冲信号生成模块产生驱动可控硅用的脉冲信号；脉冲计数器模块输入所述脉冲信号，脉冲信号被移相成多路相位不同的驱动用脉冲信号；同步信号生成模块生成与交流电网同步的同步信号；脉冲合成模块输入多路所述驱动用脉冲信号，并根据所述同步信号输出与交流电网同步的多路同步脉冲信号；脉冲放大模块将所述多路同步脉冲信号功率放大后，输出至各个对应的可控硅的门极，触发各个可控硅的导通。但是上述技术并未涉及三相可控硅的触发电路，当可控硅为三相时，同样要考虑其同步与移相触发信号，因此，需要有一种新的三相可控硅储能控制回路，解决同一台三相变频电源内部三相储能时的时序问题。

中国专利文献号cn108880522a，公告日2018-11-23，该专利公开了一种可控硅触发电路，涉及电控技术领域，该电路包括分时控制电路、触发器和可控硅功率输出回路。其中，在交流电正半周期和负半周期，分时控制电路用于分别检测相对两个交流输入端的不同相位角的电压，通过触发器分别为可控硅功率输出回路提供不同电流，以使可控硅功率输出回路为负载输出不同的电流，解决了反向并联可控硅的触发问题。电路可独立控制正、负半周的功率输出，也可精确调整正、负半周功率输出的对称性。功率输出稳定性好、电路简单、成本低，同样适用小功率电路控制系统。但是上述技术并未涉及多个可控硅在不同的机箱中并联时如何分时控制，在一台柜体内的可控硅触发电路，由于其输入端信号只有两个，其相位角的控制相对集中，但是不同柜体之间要实现并联输出，且为了避免环流的产生，要求其整流后同时刻电压误差控制在0.5％之内，因此要考虑不同机柜间的可控硅要同时触发时的控制方式，同时多台变频电源并联时，如果其中一台的储能回路没有完成储能，会带来试验的无法进行。

技术实现要素：

本实用新型要解决的技术问题是提供一种采用监测、控制与反馈的方式，使得任一台变频电源在零电压给电容开始储能，并保证每台变频电源在进行操作前均完成了储能的多台并联变频电源用可控硅储能控制装置。

为达到上述目的，本实用新型的技术方案如下：

多台并联变频电源用可控硅储能控制装置；可控硅储能控制装置包括：

主变频电源，

至少一个从变频电源，从变频电源上的接口通过光钎与主变频电源上的接口并联连接；

主、从变频电源的输入端分别与三相交流电压连接，且每台变频电源的每个输入端必须同相；

主、从变频电源均包括：

控制回路，所述控制回路与并联信号处理回路通过电信号连接，实现对储能回路的控制与状态的监测；

监测回路，所述监测回路主要是用来检测储能回路上储能电容两侧的直流电压是否在正常允许范围内；

反馈回路，所述反馈回路主要用来传输和接收来自储能回路上可控硅和储能电容的报警信号，实现对储能回路的实时监控与保护；

储能控制回路，所述储能控制回路主要完成对储能回路上可控硅的触发、打开和关闭控制；

并联信号处理回路，所述并联信号处理回路主要用来实现主变频电源对各从变频电源对储能回路的控制，所述并联信号处理回路与监测回路通过光纤信号相连接，接收监测回路采集到的数据；所述并联信号处理回路与反馈回路通过光纤信号相连接，接收储能回路异常的信号；所述并联信号处理回路与储能控制回路通过光纤信号相连接，实现对储能信号的控制；

储能回路，储能回路包括可控硅和储能电容，可控硅和储能电容通过铜排进行连接；

所述监测回路、储能控制回路与反馈回路均与储能回路通过电信号进行连接，实现对储能回路的实时监控与控制。

在本实用新型的一个实施例中，主变频电源上的接口与主变频电源上的并联信号处理回路相连，从变频电源上的接口与从变频电源上的并联信号处理回路相连。

在本实用新型的一个实施例中，主变频电源通过并联信号处理回路向从变频电源发送储能回路的控制信号，从变频电源通过并联信号处理回路向主变频电源发送从变频电源上储能回路的异常信号。

在本实用新型的一个实施例中，并联信号处理回路分为单机和并联模式，由各变频电源正常开机后的主变频电源的控制回路通过设置实现，当设置为单机模式时，用于并联的各信号均为设置为正常状态，不进行采集；只有当设置为并联模式时，主变频电源的控制回路才会对信号并联回路的各信号进行采集处理，避免了各状态下信号的采集混淆与误报警。

在本实用新型的一个实施例中，所述并联信号处理回路由光纤传输线以及信号处理模块组成；其中：光纤传输线用来向主变频电源传输由主变频电源发出的对储能回路的控制信号和异常信号，从变频电源负责接收由光纤传输线发来的信号，并且当从变频电源发生异常时，通过光纤传输线向主变频电源发送异常信号；信号处理模块将检测到的异常数据以及控制信号经过处理后，发出两路同样的信号，一路发送至主变频电源，另一路通过光纤传输线传输到从变频电源，实现储能回路所有状态与控制的同步，当主变频电源接收到由并联信号处理回路发出的异常信号后，主变频电源中断运行并发出分闸指令。

通过上述技术方案，本实用新型的有益效果是：

1、本实用新型通过将主、从变频电源的储能控制回路进行了并联处理，实现了由一台主变频电源控制多台从变频电源的储能回路的可靠储能与监控，满足了集中控制、操作少、风险低、可靠性高等优点。

2、主从机变频电源的储能回路通过并联信号处理回路通过光纤进行连接，进行一体化设计，由主变频电源控制，保证可控硅储能信号的同步性。其中并联信号处理回路分为单机和并联模式，由各变频电源正常开机后的主控制回路通过设置实现，当设置为单机模式时，用于并联的各信号均为设置为正常状态，不进行采集；只有当设置为并联模式时，主变频电源的控制回路才会对信号并联回路的各信号进行采集处理，避免了各状态下信号的采集混淆与误报警，减少了故障点。

3、当多台变频电源并联运行时，在储能阶段时，当其中任一台变频电源的储能回路发生故障时，故障信号将发送给故障的变频电源，故障变频电源通过逻辑判断做出响应保护并由主变频电源切断输出，整个并联系统停止运行，提高了试验系统的可靠性，确保设备和试验系统的安全。

4、主、从变频电源可并联使用，也可单台独立运行，可拓展性好，任一台变频电源均可作为主变频电源。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型系统结构示意图；

图2为本实用新型并联信号处理回路控制示意图；

图中数字和字母所表示的相应部件名称：

10、主变频电源11、接口12、并联信号处理回路13、控制回路14、监测回路15、反馈回路16、储能控制回路17、储能单元20、从变频电源21、接口22、并联信号处理回路23、控制回路24、监测回路25、反馈回路26、储能控制回路27、储能单元30、光纤传输线40、信号处理模块。

具体实施方式

为了使本实用新型实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体图示，进一步阐述本实用新型。

参见图1和图2所示，本实用新型公开了多台并联变频电源用可控硅储能控制装置；可控硅储能控制装置包括至少一台变频电源，当有超过一台变频电源后即有一台主变频电源，其他均为从变频电源。从变频电源上的接口通过光纤与主变频电源上的接口并联连接，多台变频电源之间的控制和保护信号采用光纤传输，确保了信号与控制的同步性；主变频电源上的接口与主变频电源上的并联信号处理回路相连，从变频电源上的接口与从变频电源上的并联信号处理回路相连；从变频电源通过并联信号处理回路向主变频电源发送从变频电源上储能回路的异常信号，主变频电源通过并联信号处理回路向从变频电源发送储能回路的控制信号，并当接收到有异常信号时由主变频电源发出中断信号。

主、从变频电源的输入端分别与三相交流电压连接，主变频电源和从变频电源的三相输入端必须一一对应且同相；主、从变频电源可并联使用，也可单台独立运行，可拓展性好，任一台变频电源均可作为主变频电源，具体为，当输入三相380v交流电经过整流桥对电容储能时，分别接收来自信号并联回路的信号，对储能回路进行储能；主从变频电源可独立使用，也可通过光纤连接实现多台变频电源的储能回路并联组合使用。

主、从变频电源均包括控制回路、监测回路、反馈回路、储能控制回路、并联信号处理回路以及储能单元；控制回路与并联信号处理回路通过电信号连接，实现对储能回路的控制与状态的监测；监测回路主要是用来检测储能回路上储能电容两侧的直流电压是否在正常允许范围内；反馈回路主要用来传输和接收来自储能回路上可控硅和储能电容的报警信号，实现对储能回路的实时监控与保护；储能控制回路主要完成对储能回路上可控硅的触发、打开和关闭控制；并联信号处理回路主要用来实现主变频电源对各从变频电源对储能回路的控制，所述并联信号处理回路与监测回路通过光纤信号相连接，接收监测回路采集到的数据；所述并联信号处理回路与反馈回路通过光纤信号相连接，接收储能回路异常的信号；所述并联信号处理回路与储能控制回路通过光纤信号相连接，实现对储能信号的控制；当输入三相380v交流电经过整流桥对电容储能时，储能控制回路接收来自信号并联回路的控制信号，对储能回路进行储能；储能回路包括可控硅和储能电容，可控硅和储能电容通过铜排进行连接；监测回路、储能控制回路与反馈回路均与储能回路通过电信号进行连接，实现对储能回路的实时监控与控制。

所述的主变频电源或从变频电源将三相380v交流电经过储能回路后将交流电转换为直流电压，其中任何一台变频电源的控制回路相当于人的神经中枢，用于协调各部分安全可靠工作，包括各模块的控制、各参数的测量和显示、外部输入指令的接收以及系统各种保护的实现等。

并联信号处理回路主要用来实现主变频电源对各从变频电源对储能回路的控制，主从机的信号通过光纤传输，由主变频电源控制，保证可控硅储能信号的同步性；并联信号处理回路分为单机和并联模式，由各变频电源正常开机后的主变频电源的控制回路通过设置实现，当设置为单机模式时，用于并联的各信号均为设置为正常状态，不进行采集；只有当设置为并联模式时，主变频电源的控制回路才会对信号并联回路的各信号进行采集处理，避免了各状态下信号的采集混淆与误报警。

并联信号处理回路由光纤传输线以及信号处理模块组成；其中：光纤传输线用来向主变频电源传输由主变频电源发出的对储能回路的控制信号和异常信号，从变频电源负责接收由光纤传输线发来的信号，并且当从变频电源发生异常时，通过光纤传输线向主变频电源发送异常信号；信号处理模块将检测到的数据、异常以及控制信号经过处理后，发出两路同样的信号，一路发送至主变频电源，另一路通过光纤传输线传输到从变频电源，实现储能回路所有状态与控制的同步，当主变频电源接收到由并联信号处理回路发出的异常信号后，主变频电源中断运行并发出分闸指令。

以上显示和描述了本实用新型的基本原理和主要特征和本实用新型的优点。本行业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本实用新型的原理，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型范围内。本实用新型要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。