本發(fā)明專利技術(shù)公開了一種用于高壓大功率調(diào)節(jié)系統(tǒng)的軟充電電路，還公開了一種高壓大功率調(diào)節(jié)系統(tǒng)的軟充電方法，軟充電電路包括功率調(diào)節(jié)裝置、高壓電源、低壓電源和升壓變壓器，升壓變壓器的二次繞組與限流電路相連，限流電路內(nèi)具有交流接觸器和電阻并聯(lián)組成的N-1個(gè)旁路單元，限流電路和低壓電源之間通過(guò)交流接觸器N相連，通過(guò)依次閉合充電回路中的交流接觸器實(shí)現(xiàn)對(duì)高壓大功率調(diào)節(jié)系統(tǒng)的軟充電。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明專利技術(shù)的系統(tǒng)硬件結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，成本低廉，通過(guò)依次閉合充電回路中的交流接觸器，能夠有效的把充電電流限制在一定范圍內(nèi)，從而能夠降低操作過(guò)電壓，減小高壓大功率調(diào)節(jié)系統(tǒng)在充電過(guò)程中充電電流對(duì)直流母線上電容器組的沖擊。
【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
本專利技術(shù)涉及一種用于高壓大功率調(diào)節(jié)系統(tǒng)的軟充電電路，屬于電力電子裝置及其控制的
；本專利技術(shù)還涉及用于高壓大功率調(diào)節(jié)系統(tǒng)的軟充電方法。
技術(shù)介紹
隨著新能源發(fā)電系統(tǒng)在傳統(tǒng)電網(wǎng)中穿透率的不斷增加，電力系統(tǒng)的穩(wěn)定、可靠運(yùn)行受到嚴(yán)峻考驗(yàn)。安裝具有無(wú)功功率調(diào)節(jié)能力的電能裝置是提高電力系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行能力和輔助新能源發(fā)電系統(tǒng)大規(guī)模并網(wǎng)的重要手段。在已有的無(wú)功功率調(diào)節(jié)裝置中，鏈?zhǔn)浇Y(jié)構(gòu)因其容易實(shí)現(xiàn)高壓、大容量，相較于傳統(tǒng)的變壓器多重化結(jié)構(gòu)而言，具有效率高、并網(wǎng)無(wú)需變壓器、冗余控制等優(yōu)點(diǎn)，因此正在得到廣泛應(yīng)用。目前，高壓大功率調(diào)節(jié)系統(tǒng)的充電方法基本相同，現(xiàn)有技術(shù)采用的方法是，在高壓大功率調(diào)節(jié)系統(tǒng)的一次回路的三相中都串聯(lián)一個(gè)電阻，當(dāng)充電完成后，通過(guò)高壓斷路器把此電阻旁路掉。現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)是，會(huì)引起操作過(guò)電壓，且對(duì)直流母線電容器的沖擊較大，影響直流母線電容器的壽命；其次，系統(tǒng)硬件成本增加較大。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
本專利技術(shù)的目的在于提供，減小充電過(guò)程中充電電流對(duì)直流母線電容器的沖擊以及操作過(guò)電壓，降低高壓大功率調(diào)節(jié)系統(tǒng)的硬件成本。本專利技術(shù)采用如下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn):一種用于高壓大功率調(diào)節(jié)系統(tǒng)的軟充電電路，包括功率調(diào)節(jié)裝置、高壓電源、低壓電源和升壓變壓器，調(diào)節(jié)裝置內(nèi)設(shè)置有電抗器和用于控制交流接觸器和斷路器開通與關(guān)斷的控制系統(tǒng)，所述高壓電源通過(guò)隔離開關(guān)和斷路器與調(diào)節(jié)裝置中的電抗器相連，所述升壓變壓器的一次繞組與所述電抗器連接，其特征在于，所述升壓變壓器的二次繞組與限流電路相連，限流電路內(nèi)具有由交流接觸器和電阻并聯(lián)組成的旁路單元，所述旁路單元依次串聯(lián)，數(shù)量為N-1個(gè)，所述限流電路和低壓電源之間通過(guò)交流接觸器(N)相連，其中N為自然數(shù)。進(jìn)一步的，所述電抗器和斷路器為三相電抗器和三相斷路器，所述三相斷路器一端與三相電抗器相連，另一端通過(guò)三個(gè)隔離開關(guān)與高壓電網(wǎng)的三相連接，所述限流電路由三相構(gòu)成，每一相連接有一個(gè)或一個(gè)以上的旁路單元，所述升壓變壓器為三相升壓變壓器，一次繞組與電抗器的三相連接，二次繞組與限流電路的一端連接。—種高壓大功率調(diào)節(jié)系統(tǒng)的軟充電方法，其特征在于，該方法中包括如下步驟:(I)閉合交流接觸器，使得低壓電源通過(guò)限流電路中的旁路單元、升壓變壓器以及功率調(diào)節(jié)系統(tǒng)中的H橋單元，給功率調(diào)節(jié)系統(tǒng)中的直流母線充電；(2)當(dāng)充電回路中的電流降為零時(shí)，閉合所述旁路單元中的交流接觸器1，當(dāng)充電回路中的電流再次降為零時(shí)，閉合交流接觸器 2，循環(huán)該步驟，直到閉合第N-1個(gè)交流接觸器為止；(3)依次斷開充電回路中的交流接觸器1、交流接觸器2，一直到交流接觸器N ;(4)閉合高壓回路中的隔離開關(guān)以及斷路器，完成高壓大功率調(diào)節(jié)系統(tǒng)的軟充電過(guò)程。本專利技術(shù)具備的有益技術(shù)效果是:系統(tǒng)硬件結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，成本低廉，通過(guò)依次閉合充電回路中的交流接觸器，能夠有效的把充電電流限制在一定范圍內(nèi)，從而能夠降低操作過(guò)電壓，減小高壓大功率調(diào)節(jié)系統(tǒng)在充電過(guò)程中充電電流對(duì)直流母線上電容器組的沖擊。附圖說(shuō)明圖1是本專利技術(shù)軟充電電路的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖。圖2是本專利技術(shù)第一實(shí)施例的電路框圖。圖3是本專利技術(shù)第二實(shí)施例的電路框圖。具體實(shí)施方式 通過(guò)下面對(duì)實(shí)施例的描述，將更加有助于公眾理解本專利技術(shù)，但不能也不應(yīng)當(dāng)將申請(qǐng)人所給出的具體的實(shí)施例視為對(duì)本專利技術(shù)技術(shù)方案的限制，任何對(duì)部件或技術(shù)特征的定義進(jìn)行改變和/或?qū)φw結(jié)構(gòu)作形式的而非實(shí)質(zhì)的變換都應(yīng)視為本專利技術(shù)的技術(shù)方案所限定的保護(hù)范圍。本專利技術(shù)的軟充電電路，包括功率調(diào)節(jié)裝置、高壓電源、低壓電源和升壓變壓器，調(diào)節(jié)裝置內(nèi)設(shè)置有電抗器和用于控制交流接觸器和斷路器開通與關(guān)斷的控制系統(tǒng)，高壓電源通過(guò)隔離開關(guān)和斷路器與調(diào)節(jié)裝置中的電抗器相連，升壓變壓器一次繞組與所述電抗器連接，升壓變壓器的二次繞組與限流電路相連，限流電路內(nèi)具有由N-1個(gè)交流接觸器和電阻并聯(lián)組成的旁路單元，旁路單元依次串聯(lián)，限流電路和低壓電源之間通過(guò)交流接觸器N相連，其中N為自然數(shù)。限流電路結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，成本低廉，可以逐次將旁路單元中的并聯(lián)電阻旁路掉，將充電電流有效的限制在一定范圍內(nèi)，從而能夠降低操作過(guò)電壓，減小高壓大功率調(diào)節(jié)系統(tǒng)在充電過(guò)程中充電電流對(duì)直流母線上電容器組的沖擊。如圖2并結(jié)合圖1所示的本專利技術(shù)第一實(shí)施例,系統(tǒng)主要由級(jí)聯(lián)式高壓大功率調(diào)節(jié)系統(tǒng)、斷路器、隔離開關(guān)、升壓變壓器、限流電路、交流接觸器以及低壓電源構(gòu)成。級(jí)聯(lián)式高壓大功率調(diào)節(jié)系統(tǒng)包括一臺(tái)三相連接電抗器、功率單元以及控制系統(tǒng)，包括U相級(jí)聯(lián)、V相級(jí)聯(lián)和W相級(jí)聯(lián)，U、V、W相分別連接著電抗器Lu、電抗器Lv、電抗器Lw，同一相串聯(lián)有逆變單元:全橋逆變單元1、全橋逆變單元2......全橋逆變單元η,逆變單元上分別連接有電容Cu 1、電容Cu2......電容Cun。充電回路的限流電路中的每一相由交流接觸器和電阻并聯(lián)的N個(gè)旁路單元組成，系統(tǒng)中的所有交流接觸器和斷路器由控制系統(tǒng)控制開通與關(guān)斷，對(duì)于U、V、W三相電源，每一相限流電路的參數(shù)相同，但是一相中限流電路單元之間的電阻阻值可以相同也可以不同。低壓電源一般與工廠的控制電源一致，為380V電源。電抗器和斷路器為三相電抗器和三相斷路器，三相斷路器一端與三相電抗器相連，另一端通過(guò)三個(gè)隔離開關(guān)與高壓電網(wǎng)的三相連接，限流電路由三相構(gòu)成，每一相連接有一個(gè)或一個(gè)以上的旁路單元，升壓變壓器為三相升壓變壓器，一次繞組與電抗器的三相連接，二次繞組與限流電路的一端連接。由于高壓大功率調(diào)節(jié)系統(tǒng)輸出電壓能夠滿足高壓電網(wǎng)電壓的要求，例如電網(wǎng)電壓為10KV，因此可以不通過(guò)升壓變壓器直接并網(wǎng)。如圖2所示的本專利技術(shù)第二實(shí)施例，由于高壓大功率調(diào)節(jié)系統(tǒng)的輸出電壓不能滿足更高電網(wǎng)電壓的要求，例如電網(wǎng)電壓為35KV，因此需要通過(guò)升壓變壓器與電網(wǎng)連接，在這種情形下，充電回路就不需要單獨(dú)的升壓變壓器，只需要在主升壓變壓器上增加第三繞組，其中，主升壓變壓器的第三繞組與充電回路的限流電路連接，主升壓變壓器的第一繞組與斷路器連接，主升壓變壓器的第二繞組與高壓大功率調(diào)節(jié)系統(tǒng)連接電抗器的三相連接。本實(shí)施例中的其余部分與第一實(shí)施例相同，故在此處不再贅述。本專利技術(shù)還提供一種高壓大功率調(diào)節(jié)系統(tǒng)的軟充電方法，在第一、二實(shí)施例的基礎(chǔ)之上可以通過(guò)在低壓側(cè)實(shí)現(xiàn)高壓大功率調(diào)節(jié)系統(tǒng)的充電過(guò)程，從而可以減小充電過(guò)程中充電電流對(duì)直流母線電容器的沖擊以及操作過(guò)電壓，降低高壓大功率調(diào)節(jié)系統(tǒng)的硬件成本。軟充電方法包括如下步驟:(I)閉合交流接觸器，使得低壓電源通過(guò)限流電路中的旁路單元、升壓變壓器以及功率調(diào)節(jié)系統(tǒng)中的H橋單元，給功率調(diào)節(jié)系統(tǒng)中的直流母線充電；(2)當(dāng)充電回路中的電流降為零時(shí)，閉合交流接觸器1，當(dāng)充電回路中的電流再次降為零時(shí)，閉合交流接觸器2，循環(huán)該步驟，即每次閉合一個(gè)交流接觸器，直到充電回路中的電流為零時(shí)，再閉合下一個(gè)交流接觸器，直到閉合第N-1個(gè)交流接觸器為止；(3)依次斷開充電回路中的交流接觸器1、交流接觸器2，一直到交流接觸器N ;(4)閉合高壓回路中的隔離開關(guān)以及斷路器，完成高壓大功率調(diào)節(jié)系統(tǒng)的軟充電過(guò)程。由上述軟充電方法可見，通過(guò)依次閉合充電回路中的交流接觸器，能夠有效地把充電電流限制在一定范圍內(nèi)，從而能夠降低操作過(guò)電壓，減小高壓大功率調(diào)節(jié)系統(tǒng)在充電過(guò)程中充電電流對(duì)直流母線上電容器組的沖擊。當(dāng)然，本專利技術(shù) 還可以有其他多種實(shí)施例，在不背離本專利技術(shù)精神及其實(shí)質(zhì)的情況下，熟悉本領(lǐng)域的技本文檔來(lái)自技高網(wǎng)...
【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
一種用于高壓大功率調(diào)節(jié)系統(tǒng)的軟充電電路，包括功率調(diào)節(jié)裝置、高壓電源、低壓電源和升壓變壓器，調(diào)節(jié)裝置內(nèi)設(shè)置有電抗器和用于控制交流接觸器和斷路器開通與關(guān)斷的控制系統(tǒng)，所述高壓電源通過(guò)隔離開關(guān)和斷路器與調(diào)節(jié)裝置中的電抗器相連，所述升壓變壓器的一次繞組與所述電抗器連接，其特征在于，所述升壓變壓器的二次繞組與限流電路相連，限流電路內(nèi)具有由交流接觸器和電阻并聯(lián)組成的旁路單元，所述旁路單元依次串聯(lián)，數(shù)量為N?1個(gè)，所述限流電路和低壓電源之間通過(guò)交流接觸器（N）相連，其中N為自然數(shù)。
【技術(shù)特征摘要】
1.一種用于高壓大功率調(diào)節(jié)系統(tǒng)的軟充電電路，包括功率調(diào)節(jié)裝置、高壓電源、低壓電源和升壓變壓器，調(diào)節(jié)裝置內(nèi)設(shè)置有電抗器和用于控制交流接觸器和斷路器開通與關(guān)斷的控制系統(tǒng)，所述高壓電源通過(guò)隔離開關(guān)和斷路器與調(diào)節(jié)裝置中的電抗器相連，所述升壓變壓器的一次繞組與所述電抗器連接，其特征在于，所述升壓變壓器的二次繞組與限流電路相連，限流電路內(nèi)具有由交流接觸器和電阻并聯(lián)組成的旁路單元，所述旁路單元依次串聯(lián)，數(shù)量為N-1個(gè)，所述限流電路和低壓電源之間通過(guò)交流接觸器(N)相連，其中N為自然數(shù)。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于高壓大功率調(diào)節(jié)系統(tǒng)的軟充電電路，其特征在于，所述電抗器和斷路器為三相電抗器和三相斷路器，所述三相斷路器一端與三相電抗器相連，另一端通過(guò)三個(gè)隔離開關(guān)與高壓電網(wǎng)的三相連接，所述限流電路由三相構(gòu)成，每一相連接...
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：萬(wàn)承寬，鄭成陽(yáng)，梁之龍，
申請(qǐng)(專利權(quán))人：東方日立成都電控設(shè)備有限公司，
類型：發(fā)明
國(guó)別省市：
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