專利名稱：一種柔性輸電裝置用晶閘管閥電子觸發(fā)板的取能電路的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及電力系統(tǒng)領(lǐng)域，尤其涉及一種柔性輸電裝置用晶閘管閥電子觸發(fā)板的取能電路。
背景技術(shù)：
隨著電力電子技術(shù)的發(fā)展，柔性輸電裝置在電網(wǎng)的發(fā)展中的應(yīng)用也越來越廣泛。如可控串補(bǔ)(TCSC)、靜止無功補(bǔ)償器(SVC)、可控并聯(lián)電抗器(CSR)等等，己經(jīng)在電網(wǎng)中投運(yùn)了多套。這些裝置對(duì)提高電網(wǎng)的性能有著巨大的作用，因此這些裝置自身的可靠性也是不容忽視的問題。晶閘管閥是這些裝置中的核心，也是最靈活控制的部分，同時(shí)它的可靠性也是直接決定著整個(gè)裝置的可靠性。而在晶閘管閥體結(jié)構(gòu)上，電子觸發(fā)板(簡稱TE板)負(fù)責(zé)晶閘管閥的觸發(fā)和監(jiān)測，也就是說裝置在運(yùn)行過程中只有通過TE板才能了解晶閘管閥的工作狀況。因此，TE板的工作電源問題就是裝置可靠性的一個(gè)重要因素。如果TE板的工作電源不可靠，勢必帶來晶閘管閥體的工作不可靠，進(jìn)而直接影響整套柔性輸電裝置的可靠性，最終的影響會(huì)反映到電網(wǎng)上。
由于TCSC、 SVC、 CSR的晶閘管閥都有一個(gè)共同的特點(diǎn)——反并聯(lián)結(jié)構(gòu)，而晶閘管的觸發(fā)是以其陰極為基準(zhǔn)電位的，因此共陰極的兩個(gè)晶閘管可以將原先的兩個(gè)TE板電路集成到一塊TE板上，用一塊TE板進(jìn)行觸發(fā)，即一觸二的結(jié)構(gòu)。這樣的TE板如何取能就成為一個(gè)問題，目前存在的方法有第一種方法，采用一觸一的TE板取能方式，即將原先的兩塊TE板取能回路保留一個(gè)；第二種方法將原先的兩塊TE板取能回路都集成到新的TE板上。這兩種方式都有其優(yōu)缺點(diǎn)，比如第一種方法，優(yōu)點(diǎn)是取能用的元器件減少，但是這種方式的可靠性不高，第二種方法的優(yōu)點(diǎn)是可靠性高，但是使用的元器件增多。這兩種方式的取能時(shí)間都與一觸一模式的TE板取能時(shí)間是相同的，并沒有提高其取能速度。
本發(fā)明專利設(shè)計(jì)的TE板取能回路，即提高了取能速度和可靠性，并且應(yīng)用的器件比上述的第二種方法要少，具有較大的工程應(yīng)用價(jià)值。

發(fā)明內(nèi)容
為了克服現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，本發(fā)明的目的在于提供一種性能具有更高的取能速度和可靠性的柔性輸電裝置用晶閘管閥電子觸發(fā)板的取能電路。該取能電路可以滿足柔性輸電裝置的晶閘管閥電子觸發(fā)板的工作電源要求，可大大提高電子觸發(fā)板工作的可靠性。為實(shí)現(xiàn)上述功能，本發(fā)明專利采用如下設(shè)計(jì)方案
一種柔性輸電裝置用晶閘管閥電子觸發(fā)板的取能電路，包括吸收回路B、吸收回路C、過壓保護(hù)電路D、過壓保護(hù)電路E、過壓保護(hù)電路F、過壓保護(hù)電路G、反向二極管(D3、 D4、D31、 D41)、肖特基二極管(D2、 Dll)和儲(chǔ)能電容C4，其中所述過壓保護(hù)電路E和過壓保護(hù)電路F組成過壓保護(hù)電路A;吸收回路B由Rl和Cl串聯(lián)組成，并聯(lián)在晶閘管Tl和T2閥層的兩端；吸收回路C由Rll和Cll串聯(lián)組成，并聯(lián)在晶閘管Tll和T12閥層的兩端；過壓保護(hù)電路D包括D5和R5串聯(lián)之后，并聯(lián)在晶閘管VI1的陽極和門級(jí)之間，R8與C8并聯(lián)之后并聯(lián)在晶閘管V1的門級(jí)和陰極之間；過壓保護(hù)電路E包括D6和R4串聯(lián)之后，并聯(lián)在晶閘管V2的陽極和門級(jí)之間，R7與C7并聯(lián)之后并聯(lián)在晶閘管V2的門級(jí)和陰極之間；過壓保護(hù)電路F包括D15和R15串聯(lián)之后，并聯(lián)在晶閘管Vll的陽極和門級(jí)之間，R18與C18并聯(lián)之后并聯(lián)在晶閘管Vll的門級(jí)和陰極之間；過壓保護(hù)電路G包括D16和R14串聯(lián)之后，并聯(lián)在晶閘管V12的陽極和門級(jí)之間，R17與C17并聯(lián)之后并聯(lián)在晶閘管V12的門級(jí)和陰極之間。
其特征在于吸收回路B、過壓保護(hù)電路E、反向二極管(D3)、肖特基二極管(D2)在閥
端電壓的上升率為正時(shí)，也即"，^〉0時(shí)完成對(duì)儲(chǔ)能電容C4的充電；吸收回路C、過壓保護(hù)
電路F、反向二極管(D41)、肖特基二極管(D11)在閥端電壓的上升率為負(fù)時(shí)，也即^，^<0
時(shí)完成對(duì)儲(chǔ)能電容C4的充電；共陰極的兩個(gè)晶閘管Tl和T12共用同一塊電子觸發(fā)板來驅(qū)動(dòng)，從而達(dá)到給電子觸發(fā)板提供正常工作電源的要求，晶閘管T1與晶閘管T12的陰極連接在一起，這兩個(gè)晶閘管共用 一塊電子觸發(fā)板來觸發(fā)和監(jiān)測。
其中，晶閘管T2與T1屬于反并聯(lián)的關(guān)系，工作電源由C5提供；晶閘管T12與T11也屬于反并聯(lián)的關(guān)系，工作電源由電容C14提供。
其中，晶閘管V1、 V2、 V11和V12為過壓保護(hù)電路中的塑封晶閘管，為過壓保護(hù)電路提供旁通路徑。
其中，Dl、 D12為肖特基二極管，C5、 C14為儲(chǔ)能電容，在閥端電壓的上升率為正時(shí)，也
即時(shí)，反向二極管D4、吸收回路B、過壓保護(hù)電路D、肖特基二極管D1完成對(duì)儲(chǔ)能
電容C5的充電；在閥端電壓的上升率為負(fù)時(shí)，即時(shí)，反向二極管D31、吸收回路C、過壓保護(hù)電路G、肖特基二極管D12完成對(duì)儲(chǔ)能電容C14的充電，晶閘管T2、 T12分別處于不同的電位，且與Tl和Tll電位不同，需要不同的電子觸發(fā)板來觸發(fā)和監(jiān)測。
本發(fā)明的有益效果是本發(fā)明的取能方式與以往不同的是釆用的全波取能，不再是常規(guī)
4的半波取能，因此取能效果及可靠性得到了顯著的改善-
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。


下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步說明。
圖1示出了依據(jù)本發(fā)明的電子觸發(fā)板的電壓取能回路與晶閘管之間的連接方式示意圖；圖2是當(dāng)閥端電壓的上升率為正時(shí)，圖1所示的電路的簡化電路示意圖；圖3是當(dāng)閥端電壓的上升率為負(fù)時(shí)，圖1所示的電路的簡化電路示意圖。
具體實(shí)施例方式
如圖1所示是電子觸發(fā)板(以下簡稱TE板)的電壓取能回路與晶閘管之間的連接方式示意圖。圖中T1、 T2、 Tll、 T12為晶閘管，從圖中可以看出，Tl與T12的陰極是連接在一起的，這兩個(gè)晶閘管可以用一塊TE板來觸發(fā)和監(jiān)測。圖l的(A)部分就是該TE板上的電壓取能部分。與以往的TE板取能方式的不同，只要晶閘管兩端有電壓，該種取能方式可以在整個(gè)周波內(nèi)取能，而不再是半波取能。圖1的(B)為晶閘管T1與T2的吸收回路，圖1的(C)為晶閘管Tll與T12的吸收回路，(D)、 (E)、 (F)、 (G)為過壓保護(hù)電路，D3、 D4、 D31、 D41為反向二極管，C4、 C5、 C14為儲(chǔ)能電容，即為TE板提供工作電源，Dl、 D2、 Dll、 D12為肖特基二極管，在取能時(shí)起單向?qū)ǖ淖饔谩?br> 以圖中從左到右的方向?yàn)榫чl管閥端電壓的正方向，對(duì)取能電容C4的充電來說明電路的工作方式。
圖2是當(dāng)閥端電壓的上升率為正時(shí)，圖1所示的電路的簡化電路示意圖；當(dāng)閥端電壓的上升率為正時(shí)，即"，^>0時(shí)，則通過D3、 Rl、 Cl、 D2給C4充電。電路可以簡化為附圖2
所示。當(dāng)取能電壓達(dá)到60V時(shí)，過壓保護(hù)電路(E)工作，晶閘管V2導(dǎo)通，從而避免電容C4上的電壓過高導(dǎo)致TE板損壞。
圖3是當(dāng)閥端電壓的上升率為負(fù)時(shí)，圖1所示的電路的簡化電路示意圖。當(dāng)閥端電壓的
上升率為負(fù)時(shí)，即"，^<0時(shí)，則通過D41、 Rll、 Cll、 D11給C4充電。電路可以簡化為附
圖3所示。當(dāng)取能電壓達(dá)到60V時(shí)，過壓保護(hù)電路(F)工作，晶閘管V11導(dǎo)通，從而避免電容C4上的電壓過高導(dǎo)致TE板損壞。
可以看出，在整個(gè)周波內(nèi)，都可以完成對(duì)C4的充電，也就是實(shí)現(xiàn)了全波取能，此方法的特點(diǎn)在于靈活利用相鄰兩對(duì)晶閘管的吸收回路來達(dá)到提高取能速度和可靠性的目的。
在這種方式下，取能時(shí)間比原先的方式快了一倍，并且即便是有一對(duì)閥擊穿，有一個(gè)吸
收回路不工作了，也不會(huì)影響到取能電路的工作，只不過此時(shí)的取能會(huì)變?yōu)榘氩ㄈ∧?，由?br> 可見，此種取能方式的可靠性大大提高。
如果從TE板工作一個(gè)周波需要的能量是個(gè)定值的角度來分析，采用了此種方式之后，由
于可以在整個(gè)周波范圍內(nèi)取能，因此還可以將取能電容C4的容值降低，進(jìn)一步的提高取能的速度。
此處已經(jīng)根據(jù)特定的示例性實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了描述。對(duì)本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說在不脫離本發(fā)明的范圍下進(jìn)行適當(dāng)?shù)奶鎿Q或修改將是顯而易見的。示例性的實(shí)施例僅僅是例證性的，而不是對(duì)本發(fā)明的范圍的限制，本發(fā)明的范圍由所附的權(quán)利要求定義。
權(quán)利要求
1、一種柔性輸電裝置用晶閘管閥電子觸發(fā)板的取能電路，包括吸收回路B、吸收回路C、過壓保護(hù)電路D、過壓保護(hù)電路E、過壓保護(hù)電路F、過壓保護(hù)電路G、反向二極管(D3、D4、D31、D41)、肖特基二極管(D2、D11)和儲(chǔ)能電容C4，其中所述過壓保護(hù)電路E和過壓保護(hù)電路F組成過壓保護(hù)電路A；吸收回路B由R1和C1串聯(lián)組成，并聯(lián)在晶閘管T1和T2閥層的兩端；吸收回路C由R11和C11串聯(lián)組成，并聯(lián)在晶閘管T11和T12閥層的兩端；過壓保護(hù)電路D包括D5和R5串聯(lián)之后，并聯(lián)在晶閘管V11的陽極和門級(jí)之間，R8與C8并聯(lián)之后并聯(lián)在晶閘管V1的門級(jí)和陰極之間；過壓保護(hù)電路E包括D6和R4串聯(lián)之后，并聯(lián)在晶閘管V2的陽極和門級(jí)之間，R7與C7并聯(lián)之后并聯(lián)在晶閘管V2的門級(jí)和陰極之間；過壓保護(hù)電路F包括D15和R15串聯(lián)之后，并聯(lián)在晶閘管V11的陽極和門級(jí)之間，R18與C18并聯(lián)之后并聯(lián)在晶閘管V11的門級(jí)和陰極之間；過壓保護(hù)電路G包括D16和R14串聯(lián)之后，并聯(lián)在晶閘管V12的陽極和門級(jí)之間，R17與C17并聯(lián)之后并聯(lián)在晶閘管V12的門級(jí)和陰極之間。其特征在于吸收回路B、過壓保護(hù)電路E、反向二極管(D3)、肖特基二極管(D2)在閥端電壓的上升率為正時(shí)，也即du/dt＞0時(shí)完成對(duì)儲(chǔ)能電容C4的充電；吸收回路C、過壓保護(hù)電路F、反向二極管(D41)、肖特基二極管(D11)在閥端電壓的上升率為負(fù)時(shí)，也即du/dt＜0時(shí)完成對(duì)儲(chǔ)能電容C4的充電；共陰極的兩個(gè)晶閘管T1和T12共用同一塊電子觸發(fā)板來驅(qū)動(dòng)，從而達(dá)到給電子觸發(fā)板提供正常工作電源的要求，晶閘管T1與晶閘管T12的陰極連接在一起，這兩個(gè)晶閘管共用一塊電子觸發(fā)板來觸發(fā)和監(jiān)測。
2、 如權(quán)利要求l所述的取能電路，其特征在于晶閘管T2與T1屬于反并聯(lián)的關(guān)系，工作電源由C5提供；晶閘管T12與T11也屬于反并聯(lián)的關(guān)系，工作電源由電容C14提供。
3、 如權(quán)利要求2所述的取能電路，其特征在于晶閘管V1、 V2、 V11和V12為過壓保護(hù)電路中的塑封晶閘管，為過壓保護(hù)電路提供旁通路徑。
4、 如權(quán)利要求2所述的取能電路，其特征在于D1、 D12為肖特基二極管，C5、 C14為儲(chǔ)能電容，在閥端電壓的上升率為正時(shí)，也即":^>()時(shí)，反向二極管D4、吸收回路B、過壓保護(hù)電路D、肖特基二極管D1完成對(duì)儲(chǔ)能電容C5的充電;在閥端電壓的上升率為負(fù)時(shí)，即"^^"時(shí)，反向二極管D31、吸收回路C、過壓保護(hù)電路G、肖特基二極管D12完成對(duì)儲(chǔ)能電容C14的充電，晶閘管T2、 T12分別處于不同的電位，且與Tl和Tll電位不同，需要不同的電子觸發(fā)板來觸發(fā)和監(jiān)測。
全文摘要
一種柔性輸電裝置用晶閘管閥電子觸發(fā)板的取能電路，涉及柔性輸電裝置用晶閘管閥的電子觸發(fā)板(簡稱TE板)取能回路即工作電源的可靠性。主要功能是當(dāng)柔性輸電裝置的晶閘管閥電子觸發(fā)板是一觸二方式的結(jié)構(gòu)時(shí)，電子觸發(fā)板的取能問題。采用此種新型的結(jié)構(gòu)后，可大大降低取能的時(shí)間，提高取能的效率，并且取能的可靠性也提高一倍。
文檔編號(hào)H02M3/04GK101651414SQ20091009277
公開日2010年2月17日 申請(qǐng)日期2009年9月24日 優(yōu)先權(quán)日2009年9月24日
發(fā)明者任孟干, 萌 昃, 斌 柴 申請(qǐng)人:中電普瑞科技有限公司;中國電力科學(xué)研究院