專(zhuān)利名稱(chēng)：用于鏈?zhǔn)届o止無(wú)功發(fā)生器的啟動(dòng)電源單元及其啟動(dòng)電源的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及的是一種電氣自動(dòng)化技術(shù)領(lǐng)域的裝置，具體是一種用于鏈?zhǔn)届o止無(wú)功發(fā)生器的啟動(dòng)電源單元及其啟動(dòng)電源。
背景技術(shù)：
靜止無(wú)功發(fā)生器(Static Var Generator,以下簡(jiǎn)稱(chēng)SVG)又稱(chēng)為靜止同步補(bǔ)償器(static synchronous compensator, STATCOM),是一種柔性交流輸配電系統(tǒng)(FACTS)裝置，廣泛用于電壓穩(wěn)定控制、功率因數(shù)補(bǔ)償、諧波補(bǔ)償?shù)葓?chǎng)合。SVG具有動(dòng)態(tài)響應(yīng)速度快、啟動(dòng)無(wú)沖擊、調(diào)節(jié)連續(xù)、占地面積小，電流諧波含量小等優(yōu)點(diǎn)，是動(dòng)態(tài)無(wú)功補(bǔ)償?shù)淖钚录夹g(shù)。鏈?zhǔn)浇Y(jié)構(gòu)SVG具有占地面積小、無(wú)需接入變壓器、成本低等優(yōu)點(diǎn)，是目前SVG比較 常用的拓?fù)渲?。它的每相橋臂由N個(gè)單相全橋逆變器(H橋逆變器)串聯(lián)構(gòu)成，N為正整數(shù)，大小取決于H橋逆變器的輸出電壓和SVG所接入的系統(tǒng)電壓。由于鏈?zhǔn)侥孀兤鞑⒕W(wǎng)電壓高，通過(guò)并網(wǎng)自勵(lì)啟動(dòng)進(jìn)行調(diào)試具有較大風(fēng)險(xiǎn)，不能保證調(diào)試安全和現(xiàn)場(chǎng)一次投運(yùn)成功。因此需要進(jìn)行他勵(lì)不并網(wǎng)測(cè)試?，F(xiàn)有技術(shù)中已有通過(guò)利用交流穩(wěn)流電源、電流互感器和限壓電阻啟動(dòng)的方式，可以完成裝置不并網(wǎng)啟動(dòng)。該啟動(dòng)電源穩(wěn)態(tài)時(shí)，電流全部流過(guò)限壓電阻，因此電阻消耗大量功率，發(fā)熱嚴(yán)重；其次由于限壓電阻的存在，該啟動(dòng)電源帶載能力差直流側(cè)帶載會(huì)與限壓電阻分流，使直流電容電壓降低，不能維持直流電壓，無(wú)法適應(yīng)直流側(cè)帶載時(shí)裝置調(diào)試要求。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在的上述不足，提供一種用于鏈?zhǔn)届o止無(wú)功發(fā)生器的啟動(dòng)電源單元及其啟動(dòng)電源，使其功率損耗低、帶載能力強(qiáng)。本實(shí)用新型是通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的本實(shí)用新型涉及一種啟動(dòng)電源單元，包括一個(gè)交流穩(wěn)流電源、若干個(gè)Boost (直流斬波升壓)電路、若干組電流互感器以及與電流互感器相同數(shù)量的單相全橋整流器，其中每個(gè)電流互感器均與交流穩(wěn)流電源相連，每個(gè)單相全橋整流器的交流輸入端與一個(gè)對(duì)應(yīng)的電流互感器的副邊繞組交流輸出端相連接，每組單相全橋整流器的直流輸出端并聯(lián)后與一個(gè)對(duì)應(yīng)的Boost電路的輸入端相連,若干個(gè)Boost電路的直流輸出端的正負(fù)極依次串聯(lián)且與待啟動(dòng)逆變器的直流電容的正負(fù)極相連。所述的直流斬波升壓電路共M個(gè)，所述的電流互感器及單相全橋整流器均為M組，每組L個(gè)，其中M、L均為正整數(shù)。所述的每個(gè)電流互感器均與交流穩(wěn)流電源相連是指交流穩(wěn)流電源中的一個(gè)交流輸出端依次穿過(guò)所有電流互感器作為這些電流互感器的原邊繞組，并返回到交流穩(wěn)流電源的另一個(gè)輸出端。本實(shí)用新型涉及一種用于鏈?zhǔn)届o止無(wú)功發(fā)生器的啟動(dòng)電源，包括若干組上述啟動(dòng)電源單元，其中交流穩(wěn)流電源中的一個(gè)交流輸出端依次穿過(guò)所有啟動(dòng)電源單元的每一個(gè)電流互感器作為這些電流互感器的原邊繞組并返回到交流穩(wěn)流電源的另一個(gè)輸出端。所述的待啟動(dòng)逆變器為H橋逆變器、多電平逆變器或采用逆變器的變流器裝置。本實(shí)用新型沒(méi)有限壓電阻，功率損耗低、帶載能力強(qiáng)；輸出采用了 Boost電路，輸出電壓和功率可控，可以滿(mǎn)足各電壓等級(jí)逆變器直流電容充電要求；采用穿心的電流互感器實(shí)現(xiàn)啟動(dòng)電源隔離，可以比較容易的實(shí)現(xiàn)高絕緣耐壓和低局部放電，隔離電路成本降低。

圖I為實(shí)施例I的電路連接圖。圖2為實(shí)施例2的電路連接圖。
具體實(shí)施方式
·[0015]下面對(duì)本實(shí)用新型的實(shí)施例作詳細(xì)說(shuō)明，本實(shí)施例在以本實(shí)用新型技術(shù)方案為前提下進(jìn)行實(shí)施，給出了詳細(xì)的實(shí)施方式和具體的操作過(guò)程，但本實(shí)用新型的保護(hù)范圍不限于下述的實(shí)施例。實(shí)施例I如圖I所示,本實(shí)施例包括交流穩(wěn)流電源A、M組Boost電路BI至BM,以Boost電路BI為例，有L個(gè)電流互感器CTll至CTlL和L個(gè)單相全橋整流器Rll至R1L，M、L為正整數(shù)，其中電流互感器CTll至CTlL與交流穩(wěn)流電源相連，每個(gè)單相全橋整流器的交流輸入端與對(duì)應(yīng)的一個(gè)電流互感器的副邊繞組交流輸出端相連接，L個(gè)單相全橋整流器Rll至RH的直流輸出端并聯(lián)后與Boost電路BI的輸入端相連。M組Boost電路的直流輸出端串聯(lián)后正極連接到待啟動(dòng)逆變器B的直流電容的正極，負(fù)極連接到待啟動(dòng)逆變器B的直流電容負(fù)極。所述的交流穩(wěn)流電源A中的一個(gè)交流輸出端依次穿過(guò)所有電流互感器CTll至CTML作為這些電流互感器的原邊繞組，并返回到交流穩(wěn)流電源的另一個(gè)輸出端。實(shí)施例2本實(shí)施例包括N組如上實(shí)施例I所述的啟動(dòng)電源單元，N為正整數(shù)。所述的交流穩(wěn)流電源中的一個(gè)交流輸出端穿過(guò)所有NXMXL個(gè)電流互感器作為這些電流互感器的原邊繞組，并返回到交流穩(wěn)流電源的另一個(gè)輸出端。如圖2所示，本實(shí)施例以H橋逆變器為例，半導(dǎo)體功率開(kāi)關(guān)SLA1、SLB1、SRA1、SRB1以及電容Cl構(gòu)成待啟動(dòng)鏈?zhǔn)絊VG —相中的第一個(gè)H橋逆變器，半導(dǎo)體功率開(kāi)關(guān)SLAN、SLBN、SRAN.SRBN以及電容CN構(gòu)成了第N個(gè)H橋逆變器，N為正整數(shù)。在SVG啟動(dòng)調(diào)試時(shí)，需要由外部電源對(duì)每個(gè)H橋逆變器的直流側(cè)電容充電到某個(gè)設(shè)定值，使三相逆變器輸出電壓達(dá)到與電網(wǎng)電壓同頻、同相位及同幅值，之后裝置即可并網(wǎng)投入運(yùn)行。給所有直流側(cè)電容充電的外部電源裝置即為啟動(dòng)電源。圖2中虛線(xiàn)框內(nèi)的電路即表示本實(shí)施例的啟動(dòng)電源。對(duì)第一個(gè)H橋逆變器，其啟動(dòng)電源由M組，每組L個(gè)電流互感器CTlll至CT1ML、M組，每組L個(gè)單相全橋整流器Rlll至RlML及M組Boost電路組成。當(dāng)交流穩(wěn)流電源輸出交流電流時(shí)，電流互感器CTlll至CTllL原邊都流過(guò)該電流，副邊感應(yīng)出的交流電流將經(jīng)過(guò)對(duì)應(yīng)的單相全橋整流器Rlll至RllL直流輸出并聯(lián)輸入第一個(gè)Boost電路BI I的直流輸入端⑷組Boost電路BI I至BlM直流輸出端串聯(lián)輸入待啟動(dòng)H橋逆變器的直流電容Cl中，對(duì)直流電容Cl進(jìn)行充電。當(dāng)直流電容Cl的電壓低于充電停止電壓時(shí)，Boost電路正常工作，將電流互感器輸出電流都用來(lái)對(duì)直流電容Cl充電；當(dāng)直流電容Cl直流電壓達(dá)到充電停止電壓時(shí)，Boost電路開(kāi)關(guān)管導(dǎo)通，電流互感器輸出電流全部流過(guò)Boost電路開(kāi)關(guān)管，實(shí)現(xiàn)直流電容Cl電壓穩(wěn)定。其他H橋逆變器啟動(dòng)電源的組成方式相同。當(dāng)靜止無(wú)功發(fā)生器裝置并網(wǎng)后，交流穩(wěn)流電源可以停止工作，也可以繼續(xù)工作，使整個(gè)啟動(dòng)電源裝置對(duì)待啟動(dòng)H橋逆變器直流側(cè)電容電壓起到平衡的輔助控制作用。 除應(yīng)用于鏈?zhǔn)絊VG的H橋逆變器外，本實(shí)施例也可用于其他逆變器結(jié)構(gòu)，如多電平逆變器，以及采用逆變器的其他變流器裝置，如有源濾波裝置。
權(quán)利要求1.一種用于鏈?zhǔn)届o止無(wú)功發(fā)生器的啟動(dòng)電源單元，其特征在于，包括一個(gè)交流穩(wěn)流電源、若干個(gè)直流斬波升壓電路、若干組電流互感器以及與電流互感器相同數(shù)量的單相全橋整流器，其中每個(gè)電流互感器均與交流穩(wěn)流電源相連，每個(gè)單相全橋整流器的交流輸入端與一個(gè)對(duì)應(yīng)的電流互感器的副邊繞組交流輸出端相連接，每組單相全橋整流器的直流輸出端并聯(lián)后與一個(gè)對(duì)應(yīng)的直流斬波升壓電路的輸入端相連，若干個(gè)直流斬波升壓電路的直流輸出端的正負(fù)極依次串聯(lián)且與待啟動(dòng)逆變器的直流電容的正負(fù)極相連。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的啟動(dòng)電源單元，其特征是，所述的直流斬波升壓電路共M個(gè)，所述的電流互感器及單相全橋整流器均為M組，每組L個(gè)，其中M、L均為正整數(shù)。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的用于鏈?zhǔn)届o止無(wú)功發(fā)生器的啟動(dòng)電源單元，其特征是，所述的每個(gè)電流互感器均與交流穩(wěn)流電源相連是指交流穩(wěn)流電源中的一個(gè)交流輸出端依次穿過(guò)所有電流互感器作為這些電流互感器的原邊繞組，并返回到交流穩(wěn)流電源的另一個(gè)輸出端。
4.一種用于鏈?zhǔn)届o止無(wú)功發(fā)生器的啟動(dòng)電源，其特征在于，包括若干組根據(jù)權(quán)利要求1、2或3中任一所述的啟動(dòng)電源單元，其中交流穩(wěn)流電源中的一個(gè)交流輸出端依次穿過(guò)所有啟動(dòng)電源單元的每一個(gè)電流互感器作為這些電流互感器的原邊繞組并返回到交流穩(wěn)流電源的另一個(gè)輸出端。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的用于鏈?zhǔn)届o止無(wú)功發(fā)生器的啟動(dòng)電源，其特征是，所述的待啟動(dòng)逆變器為H橋逆變器、多電平逆變器或采用逆變器的變流器裝置。
專(zhuān)利摘要一種電氣自動(dòng)化技術(shù)領(lǐng)域的用于鏈?zhǔn)届o止無(wú)功發(fā)生器的啟動(dòng)電源單元及其啟動(dòng)電源，包括一個(gè)交流穩(wěn)流電源、若干個(gè)直流斬波升壓電路、若干組電流互感器以及與電流互感器相同數(shù)量的單相全橋整流器，每個(gè)電流互感器均與交流穩(wěn)流電源相連，每個(gè)單相全橋整流器的交流輸入端與一個(gè)對(duì)應(yīng)的電流互感器的副邊繞組交流輸出端相連接，每組單相全橋整流器的直流輸出端并聯(lián)后與一個(gè)對(duì)應(yīng)的直流斬波升壓電路的輸入端相連，若干個(gè)直流斬波升壓電路的直流輸出端的正負(fù)極依次串聯(lián)且與待啟動(dòng)逆變器的直流電容的正負(fù)極相連。本實(shí)用新型功率損耗低、帶載能力強(qiáng)，輸出電壓和功率可控。
文檔編號(hào)H02M1/36GK202565175SQ201220057019
公開(kāi)日2012年11月28日 申請(qǐng)日期2012年2月21日 優(yōu)先權(quán)日2012年2月21日
發(fā)明者侯焱, 張秀娟, 陳晉輝, 劉文華, 李建國(guó) 申請(qǐng)人:思源清能電氣電子有限公司