CN101593982A - 基于并联多重化电流型变流器的自并励励磁系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种基于并联多重化电流型变流器的自并励励磁控制系统，包括励磁变压器、励磁线圈和M个电流型变流器，M≥1；励磁变压器的一次绕组数为1，二次绕组数为M；M个电流型变流器组的交流侧分别与励磁变压器的M个二次绕组一一对应连接，直流侧并联构成直流端口与励磁线圈的输入端相连；电流型变流器由至少一个基于全控开关器件的电流型三相全控桥式电路并联构成。本发明不仅可以通过直流励磁为系统提供正阻尼，还可调节同步发电机的机端电压为系统提供正阻尼，从而更有效地抑制电力系统低频/超低频振荡，并提高电力系统运行稳定性。
Description
技术领域
本发明涉及励磁控制系统领域，特别是涉及一种基于电流型变流器的自并励励磁控制系统。
背景技术
现代电力系统要求同步发电机励磁系统能抑制0.1Hz～3Hz低频/超低频振荡。然而常规可控硅整流的励磁系统仅通过控制直流励磁来增强阻尼，已很难达到抑制低端0.1Hz到高端3Hz的宽范围低频振荡的目的。当电网发生低频/超低频振荡时，同步发电机机端电压也将随着大幅度低频/超低频振荡，这样机端电压有可能较长时间(几秒钟)持续处在较低水平。在振荡期间，如果系统发生短路故障或需要增补无功，则要求自并励励磁系统强行励磁或加大励磁。一旦出现励磁能力不足，必将导致系统事故扩大化。
发明内容
本发明的目的在于克服上述不足之处，提供一种基于电流型变流器的自并励励磁控制系统，该系统不仅可以通过直流励磁为系统提供阻尼，还可调节同步发电机的机端电压为系统提供阻尼，从而有效抑制电力系统低频/超低频振荡，提高电力系统运行稳定性。
基于并联多重化电流型变流器的自并励励磁系统，包括励磁变压器、励磁线圈和M个电流型变流器，M≥1；励磁变压器的一次绕组数为1，二次绕组数为M，M个电流型变流器的交流侧分别与励磁变压器的M个二次绕组一一对应连接，直流侧并联构成直流端口与励磁线圈的输入端相连；电流型变流器由至少一个基于全控开关器件的电流型三相全控桥式电路并联构成。
本发明具有以下技术效果：
(1)本发明在应用中，励磁变压器的一次绕组与同步发电机的机端连接，二次绕组与电流型变流器的交流侧相连；电流型变流器的直流侧与励磁线圈相连。采用最优励磁协调控制算法来控制电流型变流器的全控开关器件的工作状态，以达到两个目的：第一，控制变流器直流侧的电流(即直流励磁电流)大小为系统提供正阻尼；第二，控制变流器交流侧的电流经励磁变压器向同步发电机的机端发出或吸收无功功率(即为系统提供正阻尼)。相比之下，后者直接作用于发电机的机端，基本无延时(ms级)，所以要比前者具有快得多的控制速度来抑制电力系统低频/超低频振荡。
(2)本发明的电流型变流器采用全控开关器件变换电流，全控开关器件的开关频率较高，因此产生的谐波相对较小，加之M个电流型变流器的并联多重化结构，产生的谐波进一步减少。
(3)传统的可控硅整流励磁系统可能会出现换相失败，而本发明采用基于全控开关器件构成的电流型变流器，在逆变时不会出现换相失败现象，提高了系统的可靠性。
(4)控制电流型变流器中的全控开关器件可以关断直流电流，故本发明与灭磁开关协调动作，有利于非线性电阻建压，有效防止灭磁失败。
附图说明
图1为本发明结构示意图。
图2为励磁变压器结构示意图。
图3为电流型三相桥式电路结构示意图。
图4为励磁线圈结构示意图。
具体实施方式
图1所示为本发明结构示意图，该系统包括励磁变压器1(如图2所示)、M个电流型变流器2、励磁线圈4(如图4所示)；励磁变压器1的一次绕组数为1，二次绕组数为M，M≥1；N个基于全控开关器件的电流型三相全控桥式电路3(如图3所示)相并联，构成电流型变流器2，N≥1；M个电流型变流器2的交流端口c分别与励磁变压器1的M个二次绕组b一一对应连接，其直流端口并联在一起，构成直流端口d，与励磁线圈4的输入端口e相连。全控开关器件可为绝缘栅双极型功率管IGBT、集成门极换流晶闸管IGCT及可关断晶闸管GTO等。
Claims (1)
1、基于并联多重化电流型变流器的自并励励磁系统，包括励磁变压器、励磁线圈和M个电流型变流器，M≥1；励磁变压器的一次绕组数为1，二次绕组数为M，M个电流型变流器组的交流侧分别与励磁变压器的M个二次绕组一一对应连接，直流侧并联构成直流端口与励磁线圈的输入端相连；电流型变流器由至少一个基于全控开关器件的电流型三相全控桥式电路并联构成。
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