低電壓穿越晶閘管高速開關脈沖觸發裝置制造方法及圖紙

本實用新型專利技術涉及一種低電壓穿越晶閘管高速開關脈沖觸發裝置，該裝置用來連接控制柜及功率單元，并起到脈沖形成輸出的作用，它包括三相脈沖形成輸出單元和脈沖形成輸出總線板，每相脈沖形成輸出單元由脈沖形成板和脈沖輸出板組成，脈沖形成板與脈沖輸出板通過脈沖形成輸出總線板傳輸脈沖控制信號、逆變控制信號和強觸發信號，脈沖形成板通過光纖與控制柜連接，脈沖輸出板通過脈沖電纜與閥組相連。該裝置具有觸發頻率高，輸出脈沖寬度寬的特點，位于脈沖柜內，替代了原有的光電轉換單元、脈沖匹配單元和脈沖形成單元，這樣給系統的安裝帶來了很大的方便，大大降低了成本，簡化了結構。（*該技術在2022年保護過期，可自由使用*）

【技術實現步驟摘要】

本技術涉及一種低電壓穿越晶閘管高速開關脈沖觸發裝置，該裝置應用在風電場或光伏電站低電壓穿越系統中。
技術介紹
對于風電裝機或光伏電站并網點容量占其他電源總容量比例大于5%的省(區域)級電網，該電網區域內運行的風電場或光伏電站并網點應具有低電壓穿越能力。對于電網發生不同類型故障的情況，對風電場或光伏電 站并網點低電壓穿越的要求如下a)風電場或光伏電站并網點必須具有在電壓跌至20%額定電壓時能夠維持并網運行620ms的低電壓穿越能力；b)風電場或光伏電站并網點電壓在發生跌落后3s內能夠恢復到額定電壓的90%時，風電場或光伏電站并網點必須保持并網運行；c)風電場或光伏電站并網點升壓變高壓側電壓不低于額定電壓的90%時，風電場或光伏電站并網點必須不間斷并網運行。根據以上要求，在低電壓穿越系統中需要一個高速電力電子開關，在開關的兩側并一個電阻，當高壓電網對地短路時，低壓穿越高速開關關閉，通過電阻實現低壓穿越。晶閘管開關是目前應用最為廣泛的無觸點開關元件，通過控制晶閘管的導通來實現高速開關的功能，提高風電場或光伏電站發電對電網的連續性。通常晶閘管開關采用光電脈沖觸發裝置，每個晶閘管放置一個觸發板，觸發板因晶閘管全導通采用電流取能，需要安裝電流互感器，使開關的結構很復雜；同時觸發裝置放到高壓區，輸出脈沖為頻率低、脈沖寬度窄，降低了晶閘管觸發的可靠性。
技術實現思路
本技術的目的是提供一種低電壓穿越晶閘管高速開關脈沖觸發裝置，該裝置設置在低壓區的脈沖柜中，輸出頻率高、寬度寬的脈沖，通過脈沖電纜送到每個晶閘管的控制極，無需取能，使系統的結構簡單、安裝維護方便，提高了晶閘管觸發可靠性，大大減少了線路板的數量，從而降低了成本。為實現上述目的，本技術通過以下技術方案實現低電壓穿越晶閘管高速開關脈沖觸發裝置，該裝置包括A相脈沖形成輸出單元、B相脈沖形成輸出單元、C相脈沖形成輸出單元和脈沖形成輸出總線板，每相脈沖形成輸出單元由脈沖形成板和脈沖輸出板組成，所有脈沖形成板和脈沖輸出板都插接到脈沖形成輸出總線板上，脈沖形成板與脈沖輸出板通過脈沖形成輸出總線板傳輸脈沖控制信號、逆變控制信號和強觸發信號，脈沖形成板通過光纖與控制柜連接，脈沖輸出板通過脈沖電纜與閥組相連。 所述的脈沖形成板包括光電轉換電路、脈沖放大電路、前沿脈沖控制電路、振蕩電路、脈沖控制電路、逆變電源控制電路、脈沖檢測電路、回報檢測電路和電光轉換電路，觸發脈沖(接收)經光電轉換電路轉換成電信號，通過脈沖放大電路產生的信號送到前沿脈沖控制電路和振蕩電路，由前沿脈沖控制電路產生脈沖控制信號，強觸發脈沖經脈沖檢測電路送到脈沖控制電路輸出三組脈沖信號振蕩電路控制信號、振蕩電源控制信號和逆變電源控制信號，通過逆變電源控制電路和振蕩電路形成逆變控制信號，同時強觸發脈沖經過回報檢測電路和電光轉換電路產生回報脈沖(反饋)。所述的脈沖輸出板包括前沿脈沖形成電路、高壓脈沖電源、脈沖封鎖電路、脈沖匹配電路和逆變電路，脈沖控制信號在高壓脈沖電源、脈沖封鎖電路和逆變電路的控制下，經過前沿脈沖形成電路形成強觸發脈沖，經脈沖匹配電路，輸出觸發脈沖。與現有技術相比，本技術的有益效果是I)輸出頻率高，脈沖寬度寬的脈沖，提高了晶閘管觸發可靠性，來滿足低電壓穿越系統的要求。當電網發生故障或擾動，機組出口電壓跌落處于額定電壓的20 9Γ90%區間時，機組需通過向電網注入無功電流支撐電網電壓，通過控制系統控制低壓穿越晶閘管高速開關脈沖觸發裝置，使動態無功控制系統在電壓跌落出現后的30ms內響應，并能持續300ms的時間。2)結構簡單，占地面積小低壓穿越晶閘管高速開關脈沖觸發裝置放在低壓區，不需要電流互感器進行電流取能，只通過三根脈沖電纜來觸發晶閘管，簡化了低壓穿越高速開關的結構，同時占地面積小。3)安裝簡單，維護方便低壓穿越晶閘管高速開關脈沖觸發裝置替代了每個晶閘管的觸發板，這樣給系統的安裝帶來了很大的方便，大大降低了成本，簡化了結構。4)具有較高的工作穩定性和可靠性,使用壽命長；節省了空間。附圖說明圖I是本技術的原理示意圖。圖2是本技術的脈沖形成板電路原理框圖。圖3是本技術的脈沖輸出板電路原理框圖。具體實施方式見圖1，低電壓穿越晶閘管高速開關脈沖觸發裝置，該裝置包括A相脈沖形成輸出單元、B相脈沖形成輸出單元、C相脈沖形成輸出單元和脈沖形成輸出總線板，每相脈沖形成輸出單元由脈沖形成板和脈沖輸出板組成，所有脈沖形成板和脈沖輸出板都插接到脈沖形成輸出總線板上，脈沖形成板與脈沖輸出板通過脈沖形成輸出總線板傳輸脈沖控制信號、逆變控制信號和強觸發信號，脈沖形成板通過光纖與控制柜連接，脈沖輸出板通過脈沖電纜A、脈沖電纜B和脈沖電纜C分別與A相閥組、B相閥組和C相閥組相連。低壓穿越晶閘管高速開關脈沖觸發裝置設置在脈沖柜內，是連接控制柜和功率單元的紐帶，控制柜輸出的A相觸發脈沖、B相觸發脈沖、C相觸發脈沖，依次通過光纖連接到低壓穿越晶閘管高速開關脈沖觸發裝置中的脈沖形成板上的接收光頭HRl上，接收控制柜發來的觸發脈沖；低壓穿越晶閘管高速開關脈沖觸發裝置中的A相回報脈沖、B相回報脈沖、C相回報脈沖，經脈沖形成板上的發射光頭HTl及光纖反饋到控制柜，由控制柜進行整體控制。見圖2，所述的脈沖形成板包括光電轉換電路、脈沖放大電路、前沿脈沖控制電路、振蕩電路、脈沖控制電路、逆變電源控制電路、脈沖檢測電路、回報檢測電路和電光轉換電路，觸發脈沖(接收)接收來自控制系統的觸發脈沖，經光電轉換電路轉換成電信號，通過脈沖放大電路產生的信號送到前沿脈沖控制電路和振蕩電路，由前沿脈沖控制電路產生脈沖控制信號，強觸發脈沖經脈沖檢測電路送到脈沖控制電路輸出三組脈沖信號振蕩電路控制信號、振蕩電源控制信號和逆變電源控制信號，通過逆變電源控制電路和振蕩電路形成逆變控制信號，同時強觸發脈沖經過回報檢測電路和電光轉換電路產生回報脈沖(反饋)，反饋給控制系統。見圖3，所述的脈沖輸出板包括前沿脈沖形成電路、高壓脈沖電源、脈沖封鎖電路、脈沖匹配電路和逆變電路，脈沖控制信號在高壓脈沖電源、脈沖封鎖電 路和逆變電路的控制下，經過前沿脈沖形成電路形成強觸發脈沖，經脈沖匹配電路，輸出觸發脈沖。本技術位于低壓區的脈沖柜內，為了滿足低電壓穿越系統的要求，輸出頻率高、寬度寬的脈沖，通過脈沖電纜送到每個晶閘管的控制極，無需取能，使系統的結構簡單、安裝維護方便，提高了晶閘管觸發可靠性。本文檔來自技高網...

【技術保護點】
低電壓穿越晶閘管高速開關脈沖觸發裝置，其特征在于，該裝置包括A相脈沖形成輸出單元、B相脈沖形成輸出單元、C相脈沖形成輸出單元和脈沖形成輸出總線板，每相脈沖形成輸出單元由脈沖形成板和脈沖輸出板組成，所有脈沖形成板和脈沖輸出板都插接到脈沖形成輸出總線板上，脈沖形成板與脈沖輸出板通過脈沖形成輸出總線板傳輸脈沖控制信號、逆變控制信號和強觸發信號，脈沖形成板通過光纖與控制柜連接，脈沖輸出板通過脈沖電纜與閥組相連。

【技術特征摘要】
1.低電壓穿越晶閘管高速開關脈沖觸發裝置，其特征在于，該裝置包括A相脈沖形成輸出單元、B相脈沖形成輸出單元、C相脈沖形成輸出單元和脈沖形成輸出總線板，每相脈沖形成輸出單元由脈沖形成板和脈沖輸出板組成，所有脈沖形成板和脈沖輸出板都插接到脈沖形成輸出總線板上，脈沖形成板與脈沖輸出板通過脈沖形成輸出總線板傳輸脈沖控制信號、逆變控制信號和強觸發信號，脈沖形成板通過光纖與控制柜連接，脈沖輸出板通過脈沖電纜與閥組相連。2.根據權利要求I所述的低電壓穿越晶閘管高速開關脈沖觸發裝置，其特征在于，所述的脈沖形成板包括光電轉換電路、脈沖放大電路、前沿脈沖控制電路、振蕩電路、脈沖控制電路、逆變電源控制電路、脈沖檢測電路、回報檢測電路和電光轉換電路，...

【專利技術屬性】
技術研發人員：司明起，劉國恩，李金鴻，杜純鋼，胡建華，
申請(專利權)人：榮信電力電子股份有限公司，
類型：實用新型
國別省市：