專(zhuān)利名稱(chēng)：一種基于級(jí)聯(lián)型變流器的多功能快速開(kāi)關(guān)裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及電力電子技術(shù)在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用，尤其涉及一種基于級(jí)聯(lián)型變流器的多功能快速開(kāi)關(guān)裝置。
背景技術(shù)：
近年來(lái)，隨著經(jīng)濟(jì)發(fā)展和高科技設(shè)備的廣泛應(yīng)用，用戶(hù)對(duì)供電質(zhì)量要求不斷提高， 電能質(zhì)量問(wèn)題日益突出。電能質(zhì)量問(wèn)題包括穩(wěn)態(tài)電能質(zhì)量和暫態(tài)電能質(zhì)量?jī)蓚€(gè)方面，它直接影響電力系統(tǒng)的供電安全及用戶(hù)設(shè)備的正常運(yùn)行。近幾年來(lái)，隨著大量敏感負(fù)荷的投入使用，暫態(tài)電能質(zhì)量問(wèn)題使供電質(zhì)量面臨新的挑戰(zhàn)。為了保證不間斷供電，一種傳統(tǒng)的解決方法是當(dāng)主側(cè)電源發(fā)生故障時(shí)，通過(guò)機(jī)械開(kāi)關(guān)或晶閘管將敏感負(fù)荷切換至備用電源。由于機(jī)械觸點(diǎn)的開(kāi)關(guān)特性，以及感性負(fù)載的電流保持特點(diǎn)，這種切換一般需時(shí)較長(zhǎng)。有人提出了將機(jī)械開(kāi)關(guān)和晶閘管結(jié)合的混合式開(kāi)關(guān)， 這種方案同時(shí)具備機(jī)械開(kāi)關(guān)的優(yōu)良穩(wěn)態(tài)特性和晶間管的快速切換速度。但在大感性負(fù)載情況下，仍需采用強(qiáng)制換流技術(shù)才能保證系統(tǒng)快速切換。而現(xiàn)有的強(qiáng)制換流技術(shù)，由于傳感器精度等問(wèn)題的影響，往往有換流觸發(fā)失誤的可能，這將導(dǎo)致系統(tǒng)發(fā)生環(huán)流短路的重大故障， 因此實(shí)際很少采用。該裝置的另外一個(gè)技術(shù)難點(diǎn)是中高壓場(chǎng)合的應(yīng)用?，F(xiàn)在的固態(tài)開(kāi)關(guān)大都以低電壓小電流為主，作為無(wú)功補(bǔ)償、UPS (Uninterruptible Power Supply，不間斷電源)裝置電源切換時(shí)使用，而IOkv及以上中高壓適用的設(shè)備卻較少?；诩?jí)聯(lián)型變流器的多功能快速開(kāi)關(guān)裝置可以解決系統(tǒng)在各種不同負(fù)載下快速切換的需要，通過(guò)級(jí)聯(lián)數(shù)的調(diào)整，可以方便地應(yīng)用于各種中高壓應(yīng)用場(chǎng)合。

發(fā)明內(nèi)容
發(fā)明目的為了克服現(xiàn)有技術(shù)中存在的不足，本發(fā)明提供一種基于級(jí)聯(lián)型變流器的多功能快速開(kāi)關(guān)裝置，其在各種負(fù)載下，均具有超高速投切能力，并集成了 H橋逆變電壓補(bǔ)償和故障限流等多種功能，其級(jí)聯(lián)結(jié)構(gòu)非常適用于各種中高壓應(yīng)用場(chǎng)合。技術(shù)方案為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案為一種基于級(jí)聯(lián)型變流器的多功能快速開(kāi)關(guān)裝置，包括主開(kāi)關(guān)模塊和三個(gè)輔助開(kāi)關(guān)，所述三個(gè)輔助開(kāi)關(guān)分別為輔助開(kāi)關(guān)K1、輔助開(kāi)關(guān)K2和輔助開(kāi)關(guān)K3 ；所述主開(kāi)關(guān)模塊通過(guò)輔助開(kāi)關(guān)Kl與電源相連接，通過(guò)輔助開(kāi)關(guān)K3與負(fù)載相連接，主開(kāi)關(guān)模塊與輔助開(kāi)關(guān)Kl 和輔助開(kāi)關(guān)K3串聯(lián)后與輔助開(kāi)關(guān)K2并聯(lián)；所述主開(kāi)關(guān)模塊包括級(jí)聯(lián)型H橋變流器和濾波環(huán)節(jié)，所述級(jí)聯(lián)型H橋變流器的輸出端與濾波環(huán)節(jié)相連接；所述級(jí)聯(lián)型H橋變流器包括η個(gè)相串聯(lián)的H橋變流器級(jí)聯(lián)單元，η為自然數(shù)；所述H橋變流器級(jí)聯(lián)單元包括H橋變流器和儲(chǔ)能裝置，所述H橋變流器包括四個(gè)全控開(kāi)關(guān)和四個(gè)二極管，所述全控開(kāi)關(guān)分別為全控開(kāi)關(guān)Tl、全控開(kāi)關(guān)Τ2、全控開(kāi)關(guān)Τ3和全控開(kāi)關(guān)Τ4，所述二極管分別為二極管D1、二極管D2、二極管D3和二極管D4，每一個(gè)全控開(kāi)關(guān)與一個(gè)反向連接的二極管相并聯(lián)；所述儲(chǔ)能裝置與H橋變流器相并聯(lián)。通過(guò)主開(kāi)關(guān)模塊與輔助開(kāi)關(guān)的配合導(dǎo)通，可以使上述開(kāi)關(guān)裝置工作在不同的工作狀態(tài)，即正常狀態(tài)、維修狀態(tài)以及調(diào)試狀態(tài)；所述H橋變流器級(jí)聯(lián)單元的個(gè)數(shù)，即η的數(shù)目可以根據(jù)電源電壓等級(jí)確定。上述開(kāi)關(guān)裝置中的儲(chǔ)能裝置可以采用從電網(wǎng)直接取電的連續(xù)儲(chǔ)能方式或非連續(xù)儲(chǔ)能方式，一般來(lái)說(shuō)，H橋變流器級(jí)聯(lián)單元還包括全控開(kāi)關(guān)Τ5和二極管D5，所述全控開(kāi)關(guān) Τ5與反向連接的二極管D5相并聯(lián)，由全控開(kāi)關(guān)Τ5和二極管D5形成的結(jié)構(gòu)與儲(chǔ)能裝置相串聯(lián)，由儲(chǔ)能裝置、全控開(kāi)關(guān)Τ5和二極管D5形成的結(jié)構(gòu)與H橋變流器相并聯(lián)。若采用內(nèi)部含全控開(kāi)關(guān)器件的連續(xù)儲(chǔ)能方式，則可以不加全控開(kāi)關(guān)Τ5與二極管D5。在所述H橋變流器級(jí)聯(lián)單元的輸入端和輸出端之間連接有旁路開(kāi)關(guān)K，所述旁路開(kāi)關(guān)K為晶閘管、GTO(Gate Turn-Off Thyristor，可關(guān)斷晶閘管)，或各種機(jī)械開(kāi)關(guān)如高速真空開(kāi)關(guān)等，旁路開(kāi)關(guān)的設(shè)計(jì)能夠提高H橋變流器級(jí)聯(lián)單元的容錯(cuò)性能。所述全控開(kāi)關(guān)可以為IGBTansulated Gate Bipolar ^Transistor，絕緣柵雙極型晶體管)、M0SFET(Metal-0xide4emiconductor Field-Effect Transistor，金氧半場(chǎng)效晶體管)、IGCT(Intergrated Gate Commutated Thyristors，集成門(mén)極換流晶閘管)或GTO等全控型開(kāi)關(guān)器件，優(yōu)選為IGBT。所述濾波環(huán)節(jié)包括電感Li、電感L2和電容C。所述儲(chǔ)能裝置起儲(chǔ)存并提供電能的作用，可以為電容、超級(jí)電容、蓄電池、飛輪等非連續(xù)儲(chǔ)能裝置，或者為連續(xù)儲(chǔ)能裝置。本發(fā)明提出的開(kāi)關(guān)裝置可以靈活應(yīng)用于多種電源和負(fù)載的連接方式(比如星形或三角形)，使用時(shí)只需要在每一相上串聯(lián)該開(kāi)關(guān)裝置即可，無(wú)需變動(dòng)電路結(jié)構(gòu)；且該開(kāi)關(guān)裝置具有超高速投切、H橋逆變電壓補(bǔ)償以及故障限流等多種功能。當(dāng)該開(kāi)關(guān)裝置作為開(kāi)關(guān)使用時(shí)，通過(guò)對(duì)軟件進(jìn)行少量修改，就可以在實(shí)現(xiàn)超高速投切這一功能的基礎(chǔ)上，支持兩個(gè)電流檔，而無(wú)需變動(dòng)主電路拓?fù)?。?dāng)電壓發(fā)生跌落時(shí)，該開(kāi)關(guān)裝置通過(guò)H橋逆變進(jìn)行電壓補(bǔ)償，此時(shí)需要觸發(fā)全控開(kāi)關(guān)T5導(dǎo)通，使儲(chǔ)能裝置并聯(lián)在 H橋兩端，作為直流電源供H橋逆變成交流電壓輸出；由于先由儲(chǔ)能裝置補(bǔ)償?shù)潆妷?，同時(shí)無(wú)縫切換至備用電源，所以可以實(shí)現(xiàn)真正的柔性無(wú)縫電源切換。此外，該開(kāi)關(guān)裝置還具有故障限流功能，當(dāng)負(fù)載出現(xiàn)短路故障時(shí)，可以通過(guò)H橋逆變電壓補(bǔ)償作用在較短時(shí)間內(nèi)，將負(fù)載兩端電壓調(diào)制為0，從而限制故障電流，之后再將負(fù)載從電源上切斷。因而，本發(fā)明的開(kāi)關(guān)裝置在傳統(tǒng)IGBT串聯(lián)結(jié)構(gòu)固態(tài)開(kāi)關(guān)的基礎(chǔ)上，進(jìn)行了結(jié)構(gòu)創(chuàng)新和功能拓展，將該開(kāi)關(guān)裝置串聯(lián)在電源和負(fù)載之間，可以實(shí)現(xiàn)超高速投切、H橋逆變電壓補(bǔ)償以及故障限流等多種功能，在現(xiàn)代配電網(wǎng)中有廣泛的應(yīng)用前景。有益效果本發(fā)明提供的一種基于級(jí)聯(lián)型變流器的多功能快速開(kāi)關(guān)裝置，與現(xiàn)有技術(shù)相比具有如下優(yōu)點(diǎn)1、該開(kāi)關(guān)裝置具有多種功能，包括超高速投切、H橋逆變電壓補(bǔ)償以及故障限流等，與傳統(tǒng)的基于機(jī)械開(kāi)關(guān)、晶閘管或者混合式的固態(tài)開(kāi)關(guān)相比，具有很大優(yōu)勢(shì)；2、該新型快速開(kāi)關(guān)裝置支持兩個(gè)電流檔，可以根據(jù)實(shí)際情況通過(guò)修改軟件進(jìn)行選擇，無(wú)須改變主電路的拓?fù)洌?、該開(kāi)關(guān)裝置在電壓跌落時(shí)可通過(guò)操控H橋補(bǔ)償電壓，實(shí)現(xiàn)真正的柔性無(wú)縫電源切換，保證電壓切換過(guò)程中波動(dòng)極小。4、該開(kāi)關(guān)裝置的每一個(gè)級(jí)聯(lián)單元均配置有旁路開(kāi)關(guān)，當(dāng)單一級(jí)聯(lián)模塊故障，無(wú)法實(shí)現(xiàn)正常的開(kāi)通與關(guān)斷功能時(shí)，可以閉合旁路開(kāi)關(guān)，使其它級(jí)聯(lián)單元仍可正常工作，提高系統(tǒng)容錯(cuò)性；5、該開(kāi)關(guān)裝置，可以在負(fù)載出現(xiàn)過(guò)流故障時(shí)，通過(guò)電壓補(bǔ)償功能在很短時(shí)間內(nèi)將負(fù)載兩端電壓調(diào)制為0，從而限制瞬時(shí)出現(xiàn)的很大的故障電流；6、該開(kāi)關(guān)裝置采用了創(chuàng)新的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)和控制策略，優(yōu)選IGBT作為主要器件，控制方便靈活且速度極快。


圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為本發(fā)明在星形電源/星形負(fù)載電路中應(yīng)用；圖3為本發(fā)明在三角形電源/三角形負(fù)載電路中應(yīng)用；圖4為本發(fā)明處在開(kāi)關(guān)功能電流一檔的電路示意圖；圖5為本發(fā)明處在開(kāi)關(guān)功能電流二檔的電路示意圖。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作更進(jìn)一步的說(shuō)明。如圖1所示為一種基于級(jí)聯(lián)型變流器的多功能快速開(kāi)關(guān)裝置，包括主開(kāi)關(guān)模塊和三個(gè)輔助開(kāi)關(guān)，所述三個(gè)輔助開(kāi)關(guān)分別為輔助開(kāi)關(guān)K1、輔助開(kāi)關(guān)K2和輔助開(kāi)關(guān)K3 ；所述主開(kāi)關(guān)模塊通過(guò)輔助開(kāi)關(guān)Kl與電源相連接，通過(guò)輔助開(kāi)關(guān)K3與負(fù)載相連接，主開(kāi)關(guān)模塊與輔助開(kāi)關(guān)Kl和輔助開(kāi)關(guān)K3串聯(lián)后與輔助開(kāi)關(guān)K2并聯(lián)。通過(guò)控制輔助開(kāi)關(guān)配合導(dǎo)通，可使開(kāi)關(guān)裝置工作在不同狀態(tài)，即正常狀態(tài)、維修狀態(tài)以及調(diào)試狀態(tài)當(dāng)輔助開(kāi)關(guān)Kl與輔助開(kāi)關(guān)K3閉合，輔助開(kāi)關(guān)K2斷開(kāi)時(shí)，該開(kāi)關(guān)裝置處在正常工作狀態(tài)，線(xiàn)路電流經(jīng)輔助開(kāi)關(guān)K1、主開(kāi)關(guān)模塊和輔助開(kāi)關(guān)K3流入負(fù)載；當(dāng)輔助開(kāi)關(guān) Kl和輔助開(kāi)關(guān)K3斷開(kāi)，輔助開(kāi)關(guān)K2閉合時(shí)，該開(kāi)關(guān)裝置處于維修狀態(tài)，線(xiàn)路電流經(jīng)過(guò)K2流入負(fù)載，主開(kāi)關(guān)模塊被旁路，沒(méi)有電流通過(guò)，可以進(jìn)行檢修維護(hù)，更換故障器件；當(dāng)輔助開(kāi)關(guān) Kl和輔助開(kāi)關(guān)K2閉合，輔助開(kāi)關(guān)K3斷開(kāi)時(shí)，該開(kāi)關(guān)裝置處于調(diào)試狀態(tài)，線(xiàn)路電流經(jīng)輔助開(kāi)關(guān)K2流入負(fù)載，主開(kāi)關(guān)模塊上有電壓，可以進(jìn)行調(diào)試。所述主開(kāi)關(guān)模塊包括級(jí)聯(lián)型H橋變流器和濾波環(huán)節(jié)，所述級(jí)聯(lián)型H橋變流器的輸出端與濾波環(huán)節(jié)相連接；其中濾波環(huán)節(jié)包括電感Li、電感L2和電容C ；所述級(jí)聯(lián)型H橋變流器包括η個(gè)相串聯(lián)的H橋變流器級(jí)聯(lián)單元，η為自然數(shù)，η的大小可以根據(jù)電源電壓等級(jí)確定。所述H橋變流器級(jí)聯(lián)單元包括H橋變流器和儲(chǔ)能裝置，所述H橋變流器包括四個(gè)全控開(kāi)關(guān)和四個(gè)二極管，所述全控開(kāi)關(guān)分別為IGBT-Tl、IGBT-T2、IGBT-T3和IGBT-1Mjy^S 二極管分別為二極管D1、二極管D2、二極管D3和二極管D4，每一個(gè)全控開(kāi)關(guān)與一個(gè)反向連接的二極管相并聯(lián)；IGBT-T5與反向連接的二極管D5相并聯(lián)，由IGBT-T5和二極管D5形成的支路與儲(chǔ)能裝置相串聯(lián)；由儲(chǔ)能裝置、全控開(kāi)關(guān)T5和二極管D5形成的結(jié)構(gòu)與H橋變流器相并聯(lián)；在所述H橋變流器級(jí)聯(lián)單元的輸入端和輸出端之間連接有旁路開(kāi)關(guān)K，以提高級(jí)聯(lián)電路的容錯(cuò)能力。所述旁路開(kāi)關(guān)K為機(jī)械開(kāi)關(guān)、晶閘管、GTO或高速真空開(kāi)關(guān)；所述IGBT可以使用 MOSFET、IGCT或GTO替代；所述儲(chǔ)能裝置為超級(jí)電容、蓄電池、飛輪或從電網(wǎng)直接取能的連續(xù)儲(chǔ)能裝置。該開(kāi)關(guān)裝置可以靈活應(yīng)用于多種電源和負(fù)載的連接方式(星形或三角形)，使用時(shí)只需要三相均串聯(lián)該多功能快速開(kāi)關(guān)裝置即可，無(wú)須變動(dòng)開(kāi)關(guān)模塊內(nèi)部的電路結(jié)構(gòu)，如圖2和圖3 ；且該開(kāi)關(guān)裝置具有超高速投切、H橋瞬時(shí)電壓補(bǔ)償以及故障限流等多種功能。當(dāng)該裝置作為開(kāi)關(guān)使用時(shí)，可以在不改變主電路拓?fù)涞那闆r下，通過(guò)修改軟件支持兩個(gè)電流檔，即電流一檔和電流二檔。當(dāng)電流較小時(shí)，啟動(dòng)電流一檔，將IGBT-Tl、IGBT-T2 閉合，此時(shí)電路由IGBT-T1、IGBT-T2、二極管D1、二極管D2構(gòu)成雙向電流回路，如圖4。當(dāng)電流較大時(shí)，啟動(dòng)電流二檔，將IGBT-Tl、IGBT-T2、IGBT-T3、IGBT-T4同時(shí)打開(kāi)，通過(guò)并聯(lián)分流，從而可以滿(mǎn)足更大電流接入的需求，如圖5所示，若電流從電源流向負(fù)載，則二極管Dl 與IGBT-T2的串聯(lián)支路和二極管D3與IGBT-T4的串聯(lián)支路構(gòu)成了并聯(lián)分流，反之亦然。需要指出的是，當(dāng)該開(kāi)關(guān)裝置作為開(kāi)關(guān)使用時(shí)，無(wú)論啟動(dòng)電流一檔還是電流二檔，IGBT-T5必須始終斷開(kāi)，保證儲(chǔ)能裝置不接入電路中。當(dāng)單一級(jí)聯(lián)單元出現(xiàn)故障，無(wú)法實(shí)現(xiàn)正常的開(kāi)通與關(guān)斷功能時(shí)，可以閉合該級(jí)聯(lián)單元的旁路開(kāi)關(guān)K，使該H橋級(jí)聯(lián)模塊退出運(yùn)行，保證整體正常運(yùn)行，從而提高系統(tǒng)容錯(cuò)性能。當(dāng)電壓發(fā)生跌落時(shí)，該開(kāi)關(guān)裝置可以實(shí)現(xiàn)電壓補(bǔ)償功能，此時(shí)觸發(fā)IGBT-T5導(dǎo)通， 使儲(chǔ)能裝置并聯(lián)在H橋結(jié)構(gòu)的兩端，二極管D5可以為儲(chǔ)能裝置側(cè)電流提供反向通路。當(dāng)該開(kāi)關(guān)裝置進(jìn)行電壓補(bǔ)償時(shí)，H橋變流器結(jié)構(gòu)將儲(chǔ)能裝置側(cè)的直流電壓逆變成為交流電壓輸出以進(jìn)行補(bǔ)償。由于逆變采用脈寬調(diào)制技術(shù)(PWM)進(jìn)行控制，補(bǔ)償電壓中會(huì)含有大量開(kāi)關(guān)次諧波，所以級(jí)聯(lián)結(jié)構(gòu)的輸出端需連接由電感Li、電感L2和電容C組成的低通濾波環(huán)節(jié)，以保證負(fù)載側(cè)的電能質(zhì)量。由于先由儲(chǔ)能裝置補(bǔ)償?shù)潆妷海笤贌o(wú)縫切換至備用電源，所以可以保證電壓在切換過(guò)程中波動(dòng)極小，實(shí)現(xiàn)真正的柔性無(wú)縫電源切換。當(dāng)負(fù)載出現(xiàn)短路故障時(shí)，可以通過(guò)該開(kāi)關(guān)裝置的瞬時(shí)電壓補(bǔ)償作用在2 :3ms時(shí)間內(nèi)，將負(fù)載兩端電壓調(diào)制為0，從而限制故障電流，之后再利用該開(kāi)關(guān)裝置的開(kāi)關(guān)作用將負(fù)載從電源上切斷。該開(kāi)關(guān)裝置采用了創(chuàng)新的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)和控制策略，利用IGBT作為主要器件，控制方便靈活且速度極快，在電力系統(tǒng)配電網(wǎng)中有著廣闊的應(yīng)用前景。以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，應(yīng)當(dāng)指出對(duì)于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以做出若干改進(jìn)和潤(rùn)飾，這些改進(jìn)和潤(rùn)飾也應(yīng)視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求
1.一種基于級(jí)聯(lián)型變流器的多功能快速開(kāi)關(guān)裝置，其特征在于該開(kāi)關(guān)裝置包括主開(kāi)關(guān)模塊和三個(gè)輔助開(kāi)關(guān)，所述三個(gè)輔助開(kāi)關(guān)分別為輔助開(kāi)關(guān)K1、輔助開(kāi)關(guān)K2和輔助開(kāi)關(guān) K3 ；所述主開(kāi)關(guān)模塊通過(guò)輔助開(kāi)關(guān)Kl與電源相連接，通過(guò)輔助開(kāi)關(guān)K3與負(fù)載相連接，主開(kāi)關(guān)模塊與輔助開(kāi)關(guān)Kl和輔助開(kāi)關(guān)K3串聯(lián)后與輔助開(kāi)關(guān)K2并聯(lián)；所述主開(kāi)關(guān)模塊包括級(jí)聯(lián)型H橋變流器和濾波環(huán)節(jié)，所述級(jí)聯(lián)型H橋變流器的輸出端與濾波環(huán)節(jié)相連接；所述級(jí)聯(lián)型H橋變流器包括η個(gè)相串聯(lián)的H橋變流器級(jí)聯(lián)單元，η為自然數(shù)；所述H橋變流器級(jí)聯(lián)單元包括H橋變流器和儲(chǔ)能裝置，所述H橋變流器包括四個(gè)全控開(kāi)關(guān)和四個(gè)二極管，所述全控開(kāi)關(guān)分別為全控開(kāi)關(guān)Tl、全控開(kāi)關(guān)Τ2、全控開(kāi)關(guān)Τ3和全控開(kāi)關(guān)Τ4，所述二極管分別為二極管Dl、二極管D2、二極管D3和二極管D4，每一個(gè)全控開(kāi)關(guān)與一個(gè)反向連接的二極管相并聯(lián)；所述儲(chǔ)能裝置與H橋變流器相并聯(lián)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于級(jí)聯(lián)型變流器的多功能快速開(kāi)關(guān)裝置，其特征在于所述H橋變流器級(jí)聯(lián)單元還包括全控開(kāi)關(guān)Τ5和二極管D5，所述全控開(kāi)關(guān)Τ5與反向連接的二極管D5相并聯(lián)，由全控開(kāi)關(guān)Τ5和二極管D5形成的支路與儲(chǔ)能裝置相串聯(lián)，由儲(chǔ)能裝置、全控開(kāi)關(guān)Τ5和二極管D5形成的結(jié)構(gòu)與H橋變流器相并聯(lián)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的基于級(jí)聯(lián)型變流器的多功能快速開(kāi)關(guān)裝置，其特征在于 在所述H橋變流器級(jí)聯(lián)單元的輸入端和輸出端之間連接有旁路開(kāi)關(guān)K。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的基于級(jí)聯(lián)型變流器的多功能快速開(kāi)關(guān)裝置，其特征在于所述旁路開(kāi)關(guān)K為晶閘管、GTO或機(jī)械開(kāi)關(guān)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的基于級(jí)聯(lián)型變流器的多功能快速開(kāi)關(guān)裝置，其特征在于 所述全控開(kāi)關(guān)為IGBT、M0SFET、IGCT或GT0。
6.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的基于級(jí)聯(lián)型變流器的多功能快速開(kāi)關(guān)裝置，其特征在于 所述濾波環(huán)節(jié)包括電感Ll、電感L2和電容C。
7.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的基于級(jí)聯(lián)型變流器的多功能快速開(kāi)關(guān)裝置，其特征在于 所述儲(chǔ)能裝置為超級(jí)電容、蓄電池、飛輪或從電網(wǎng)直接取電的連續(xù)儲(chǔ)能裝置。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種基于級(jí)聯(lián)型變流器的多功能快速開(kāi)關(guān)裝置，其結(jié)構(gòu)包括主開(kāi)關(guān)模塊和輔助開(kāi)關(guān)K1、輔助開(kāi)關(guān)K2和輔助開(kāi)關(guān)K3；主開(kāi)關(guān)模塊通過(guò)輔助開(kāi)關(guān)K1與電源相連接，通過(guò)輔助開(kāi)關(guān)K3與負(fù)載相連接，主開(kāi)關(guān)模塊與輔助開(kāi)關(guān)K1和輔助開(kāi)關(guān)K3串聯(lián)后與輔助開(kāi)關(guān)K2并聯(lián)；主開(kāi)關(guān)模塊包括級(jí)聯(lián)型H橋變流器和濾波環(huán)節(jié)，所述級(jí)聯(lián)型H橋變流器的輸出端與濾波環(huán)節(jié)相連接，級(jí)聯(lián)型H橋變流器包括n個(gè)相串聯(lián)的H橋變流器級(jí)聯(lián)單元。本發(fā)明提供的一種基于級(jí)聯(lián)型變流器的多功能快速開(kāi)關(guān)裝置可以靈活應(yīng)用于多種電源和負(fù)載的連接方式，并具有超高速投切、電壓補(bǔ)償以及故障限流等多種功能，其級(jí)聯(lián)型結(jié)構(gòu)使得該裝置非常適用于中高壓場(chǎng)合。
文檔編號(hào)H02J9/06GK102377235SQ20111034123
公開(kāi)日2012年3月14日 申請(qǐng)日期2011年11月2日 優(yōu)先權(quán)日2011年11月2日
發(fā)明者姚佳, 王夢(mèng)蔚, 趙劍鋒 申請(qǐng)人:東南大學(xué)