切换旁路电路、变流器及直流组网变流系统的制作方法_2

文档序号:9890633阅读:来源:国知局
供稳定可靠的供电。
[0026]如图2所示,根据本发明的实施例,该切换旁路电路包括设置在供电支路和负载支路上的开关,以及与各开关连接的控制单元40;其中,供电支路为变流器系统10的供电电源与变流器系统10的负载之间的支路,负载支路为变流器系统10的直流母线与变流器系统10的负载之间连接的支路;控制单元40用于控制各开关导通或断开。
[0027]在变流器系统10正常工作的情况下,变流器系统10中的直流母线14通过负载支路向负载供电。如图2中所示,直流母线14通过DC-AC变换器13将直流电能转换为交流电能并传输到交流母线32上,使交流母线32可以为多个交流负载31提供稳定的供电。而在变流器系统10出现供电故障(例如,变流器系统10内部部件DC-AC变换器13损坏引起的供电故障)时,或者需要将变流器从负载上切除以进行维护工作时,直流母线14不能向负载供电。此时,控制单元40切换选择直流母线14旁路中多个供电支路中的一个,并控制该供电电路上的开关导通,使该供电支路为负载提供稳定供电,进而提高变流器的可靠性。
[0028]具体地,在直流母线14出现供电故障时,控制单元40通过控制连接在燃料发电机22与交流母线32之间的供电支路导通,或者控制连接在电网24与交流母线32之间的供电支路导通,以对应实现选择燃料发电机22或电网24向交流母线32输送电能,为多个交流负载31供电。控制单元40优选地控制电网24与交流母线32之间的供电支路导通,使电网24向多个交流负载31供电,防止过多使用燃料发电机22而造成环境污染。
[0029]优选地,如图3所示,控制单元40包括与供电支路数量相同的第一控制支路,包括第一控制支路50及第一控制支路50’,其中,第一控制支路50上设置有第一控制部Kl,第一控制支路50 ’上设置有第一控制部Kl ’ ;各供电支路的开关包括第一开关部,第一开关部在相应的第一控制部得电后闭合,失电后断开。具体地,供电支路上对应地设置有与第一控制部Kl对应的第一开关部SI,或者与第一控制部Kl ’对应的第一开关部SI ’,第一开关部SI和第一开关部SI’分别在第一控制部Kl和第一控制部K1’得电后闭合,失电后断开。此处所说的第一开关部SI和SI’即为前述的设置在供电支路中的开关,控制单元40通过控制第一开关部SI和SI’的导通来选择相应的供电电源为负载通电。
[0030]图3中,第一控制支路50’及第一控制支路50与图2中连接燃料发电机22和电网24的两条供电支路一一对应。在负载支路出现线路故障或直流母线14无供电电压时,例如,在变流器连接电网24的条件下,控制单元40控制其中第一控制支路50上的第一控制部Kl得电,使其对应的第一开关部SI闭合,进而控制与电网24连接的供电支路导通,使电网24向多个交流负载31供电。再例如,控制单元40可以通过控制另一条第一控制支路50’上的第一控制部K1’得电,相应的第一开关部SI ’闭合,使燃料发电机22对应的供电支路导通,由燃料发电机22向多个交流负载31供电。
[0031]在具体的应用场景中,控制单元40与变流器系统10中的部件集成设置,也可以与变流器系统10中的部件分离设置,用于控制本实施例的切换旁路电路,使变流器系统10可以对负载进行稳定供电。
[0032]在同时存在多个供电电源通过第一控制支路对负载进行供电时,可优先选择电网供电,并且同一时间仅通过一种供电电源控制供电。
[0033]优选地,控制单元40还包括与负载支路数量相同的第二控制支路51,第二控制支路51上设置有第二控制部K2,各负载支路的开关包括第二开关部S2,第二开关部S2在第二控制部K2得电后闭合,失电后断开。
[0034]图3中的第二控制支路51的数量为一条,与图2中的连接在交流母线32和直流母线14之间的负载支路相对应。在直流母线14可以提供正常供电时,控制单元40控制第二控制支路51上的第二控制部K2得电,使其对应的第二开关部S2闭合,进而控制负载支路导通,使直流母线14可以持续向多个交流负载31提供稳定供电。在直流母线14出现供电故障时,控制单元40控制第二控制部K2失电,使负载支路断开,由控制单元40控制旁路中两个供电支路中的一个导通,利用燃料发电机22或电网24向多个交流负载31供电。
[0035]优选地,各第一控制支路上还设置有其它第一控制支路的第一控制部对应控制的另外多个第一开关部,例如,图3中的第一控制部Kl对应的另外两个第一开关部S1-2和S1-S’第一开关部 S1-2 和 S1-3 与第一开关部 SI 动作相反,即在第一控制部 Kl 得电后断开,失电后闭合,以及第一控制部K1’对应的另外两个第一开关部Sl’-2和Sl’-3,第一开关部Sl’-2和Sl’-3与第一开关部SI’动作相反,即在第一控制部K1’得电后断开,失电后闭合;各第一控制支路上还设置有第二控制支路51上的第二控制部K2对应控制的另外一个第二开关部S2-2或S2-3,第二开关部S2-2和S2-3与第二开关部S2动作相反,即在第二控制部K2得电后断开,失电后闭合。各第二控制支路51上还设置有另外多个第一控制部对应控制的领外多个第一开关部,例如第一开关部S1-2和SI ’ -2。
[0036]在直流母线14出现供电故障时,负载支路对应的第二控制支路51上的第二控制部K2失电,第二控制部K2对应的第二开关部S2断开使负载支路断开,第二控制部K2对应的另外两个第二开关部S2-2和S2-3闭合。同时,控制单元40控制第一控制支路50上第一控制部Kl得电,第一控制部Kl对应的第一开关部SI闭合,第一控制部Kl对应的另外两个第一开关部S1-2和S1-3断开。控制单元40还控制另一条第一控制支路50’上的第一控制部K1’失电,第一控制部K1’对应的另一条供电支路上的第一开关部SI’断开,第一控制部K1’对应的另外两个第一开关部Sl’-2和Sl’-3闭合。
[0037]此时,第一控制支路50上的第一开关部Sl’-3、第二开关部S2-2以及第一控制部Kl均处于闭合导通状态,则第一控制支路50导通,使电网24对应的供电支路导通,由电网24向多个交流负载31供电。并且,第一控制支路50’的第一开关部S1-3和第二控制支路51上的第一开关部S1-2-均处于断开状态,禁止第一控制支路50’和第二控制支路51导通,进而控制燃料发电机22对应供电支路和负载支路处于断开状态。如此,控制单元40便实现了多个供电支路与一个负载支路的互锁控制并为负载选择一个供电支路,使负载得到合适的供电电源。
[0038]同理,在直流母线14可以提供正常供电时,控制单元40可以通过互锁控制使负载支路导通,并禁止多个供电支路导通,进而控制直流母线14为多个交流负载31提供稳定的供电。
[0039]优选地,各第一控制支路和各第二控制支路51上还设置有与控制单元40连接的开关装置。例如,在第一控制支路50上设置开关装置Al,在第一控制支路50’上设置开关装置Al’,在第二控制支路51上设置开关装置A2,控制单元40可以通过控制开关装置Al、Al’和A2的导通或断开,来相应地控制第一控制部K1、第一控制部K1’和第二控制部K2是否得电,进而方便快捷地控制各供电支路和负载支路的导通或断开。
[0040]本实施例中,在各供电支路上还设置有开关。例如,在电网24对应的供电支路上设置开关S3,在燃料发电机22对应的供
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