CN101958638B - 一种直流换流阀晶闸管电流断续保护实现方法 - Google Patents

一种直流换流阀晶闸管电流断续保护实现方法 Download PDF

Info

Publication number
CN101958638B
CN101958638B CN201010288383.9A CN201010288383A CN101958638B CN 101958638 B CN101958638 B CN 101958638B CN 201010288383 A CN201010288383 A CN 201010288383A CN 101958638 B CN101958638 B CN 101958638B
Authority
CN
China
Prior art keywords
thyristor
voltage
trigger
current
converter valve
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN201010288383.9A
Other languages
English (en)
Other versions
CN101958638A (zh
Inventor
魏晓光
王华锋
陈龙龙
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
State Grid Corp of China SGCC
China Electric Power Research Institute Co Ltd CEPRI
Original Assignee
State Grid Corp of China SGCC
China Electric Power Research Institute Co Ltd CEPRI
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by State Grid Corp of China SGCC, China Electric Power Research Institute Co Ltd CEPRI filed Critical State Grid Corp of China SGCC
Priority to CN201010288383.9A priority Critical patent/CN101958638B/zh
Publication of CN101958638A publication Critical patent/CN101958638A/zh
Priority to US13/255,500 priority patent/US20120194957A1/en
Priority to PCT/CN2011/001003 priority patent/WO2012037770A1/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN101958638B publication Critical patent/CN101958638B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M1/00—Details of apparatus for conversion
    • H02M1/08—Circuits specially adapted for the generation of control voltages for semiconductor devices incorporated in static converters
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M1/00—Details of apparatus for conversion
    • H02M1/32—Means for protecting converters other than automatic disconnection

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Protection Of Static Devices (AREA)
  • Power Conversion In General (AREA)
  • Dc-Dc Converters (AREA)

Abstract

本发明提出了一种新型直流换流阀晶闸管电流断续保护实现方法。直流输电换流阀在正常运行过程中，当晶闸管阳极对阴极的电压为正，且晶闸管电子设备(TE)向晶闸管门极发送触发脉冲时，晶闸管正常触发。如果晶闸管两端的电流突然断续，出现电流过零，则晶闸管会关断。如果晶闸管关段后又重新出现正向电压，此正向电压过大，超过晶闸管的耐压能力，不及时触发晶闸管，则晶闸管可能会因此损坏。为了能保证直流输电系统电流断续情况下换流阀正常工作，TE设计自动重触发功能，实现对晶闸管的电流断续保护功能，在触发区间内，晶闸管正向电压达到+100V，自动重触发晶闸管，从而保证了晶闸管及系统的安全可靠运行。

Description

一种直流换流阀晶闸管电流断续保护实现方法
技术领域
本发明涉及电力系统器件领域，尤其涉及一种新型直流换流阀晶闸管电流断续保护实现方法。 
背景技术
目前国内外还没有类似的技术发明。换流阀是直流输电的最重要的一次设备，由于当晶闸管电流出现断续状态时，在电流的过零点，晶闸管会自然关断，这是由晶闸管的自身特性决定的。若晶闸管关断后，又出现正向的过电压，TE此时亦不会发送触发脉冲，晶闸管可能会因此而损坏。为了能保证直流输电系统电流断续情况下换流阀正常工作，TE发计自动重触发功能，在触发区间内，晶闸管正向电压达到+100V，自动重触发晶闸管，从而保证了晶闸管及系统的安全可靠运行。传统的直流工程中，换流阀都是采购国外的设备，TE也是国外的设备，因而对于晶闸管的电流断续重触发技术均未有较深入的研究和探讨，本发明在这样的背景下，深入研究晶闸管断续重复触发的基本原理，通过TE开设检测窗的方式，检测正向电压的水平重触发晶闸管，具有很高的创新性和可行性。 
发明专利申请CN200720173252直流换流阀低电压参数运行试验装置中提到将低电压大电流回路切除，将背靠背的高压小电流回路调节至电流断续，可以完成电流断续试验。该发明提供了一种换流阀电流断续的试验方法，并没有提供换流阀的电流断续保护的实现方法，目前国内外还未有类似的技术发明。本发明设计了电流断续保护的实现方法，具有很强的创新性，简单方便易于实现。 
发明内容
直流输电换流阀在正常运行过程中，当晶闸管阳极和阴极的电压为正，且晶闸管电子设备(TE)发送出发脉冲时，晶闸管正常触发。如果晶闸管两端的电流突然断续，出现电流过零，则晶闸管会关断，如果晶闸管管段后又出现正向电压，此正向电压过大，不及时触发晶闸管，则晶闸管可能会因此损坏。本发明的目的在于，提供一种新型直流换流阀晶闸管电流断续保护实现方法，该方法包括：为了能保证直流输电系统电流断续情况下换流阀正常工作，TE设计自动重触发功能，在触发区间内，晶闸管正向电压达到+100V，自动重触发晶闸管，从而保证了晶闸管及系统的安全可靠运行。 
本发明的一种新型直流换流阀晶闸管电流断续保护方法，其特征在于：为保证直流输电系统电流断续情况下换流阀正常工作，晶闸管电子板TE设计自动重触发功能，在触发区间内，晶闸管正向电压达到100V以上，自动重触发晶闸管，从而保证晶闸管及系统的安全可靠运行，由于换流阀在运行过程中，如果出现电流断续过程，晶闸管会因为电流过零而关断，此时晶闸管已经不在触发区间内，为保护晶闸管免受过电压损坏，建立晶闸管电压的触发区间，在触发区间内检测电压的峰值大于所设置的电流断续保护值，则重触发晶闸管。 
其中，晶闸管电子板TE是利用电子电路实现自动重触发功能，所述电子电路为晶闸管电压Uth被连接到99k电阻和1k电阻经过1∶100的分压电路中，电路中的比较阈值电压是由分压电路4k电阻和1k电阻串联分压，阈值为1V，则当晶闸管电压Uth大于100V时，比较电路会输出高电平，再和触发区间进行与逻辑运算，当在触发区间内，且大于当晶闸管电压Uth大于100V，则输出重触发脉冲，从而触发晶闸管，达到保护晶闸管的目的。 
其中，所述重触发区间的建立是根据上层阀基电子设备VBE的触发使能信号建立晶闸管电压的触发区间，基电子设备VBE会向TE发送双单脉冲，触发区间的宽度即是双单脉冲之间的时间，触发区间的宽度是根据双脉冲的第二个脉冲建立，在单脉冲时结束。 
其中，所述电流断续保护值可以根据实际的运行工程和晶闸管的情况而设定，只需要在检测回路中改变电阻分压比，即可以改变比较电路的阈值，从而可以改变电流断续的保护值。 
本发明的有益效果是：在深入研究晶闸管特性的基础上，该发明所设计的电流断续保护实现方法，设计方法新颖，实现简单易行，具有很强的可行性。打破由国外公司技术垄断的局面，展开对晶闸管的反向恢复保护电路的自主研发历程。 
附图说明
图1示出的是晶闸管重触发原理图。 
图2示出的是重触发区间及电压电流波形图。 
具体实施方式
该发明提出了一种新颖的晶闸管电流断续重触发的实现方法，由于换流阀在运行过程中，如果出现电流断续过程，晶闸管会因为电流过零而关断，此时晶闸管已经不在触发区间内，为了保护晶闸管免受过电压损坏，建立晶闸管电压的触发区间，在触发区间内检测电压的峰值，如果超出了电流断续保护值，则重触发晶闸管，从而达到保护晶闸管的目的。其原理如附图1所示，图中99k电阻和1k电阻串联构成晶闸管电压分压回路，1k电阻并联有10nF电容 是为了消除干扰。其中分压信号是从1k电阻上引出的，分压比为100∶1，即100V电压，将产生1V的电压信号.4k电阻和1k电阻串联构成阈值比较回路，阈值电压为1V. 
首先：电压阈值比较电路产生1V的电压比较阈值，当检测到晶闸管阳极和阴极的电压Uth大于100V时，经过电阻电容分压电路，可以得到输入到比较电路反向端的电压大于1V，则比较电路输出高电平，通过该比较电路即可以实现对Uth的检测。 
其次：由附图2可见，当TE接收到双脉冲和单脉冲后产生重触发区间，重触发区间起始于双脉冲的第二个脉冲的上升沿，终止于单脉冲的下降沿，重触发区间的脉冲宽度为双脉冲和单脉冲的区间间隔。 
再次：由附图1可见，当检测Uth的电压大于100V时，比较电路输出为高电平，且此时位于重触发区间内，经过二者的与逻辑后，产生重触发脉冲，则可以实现在重触发区间内检测到晶闸管阳极和阴极的电压大于100V时，触发晶闸管，防止晶闸管由于电压而损坏，达到保护晶闸管的目的。 
由上三者，可见该发明所设计的晶闸管电流断续保护的方法能够实现应有的作用，重触发的电压电流波形如附图2所示，在重触发区间内，当电压大于100V时，晶闸管立刻被触发，电压降为零，晶闸管回路产生电流。 
以上是为了使本领域普通技术人员理解本发明，而对本发明进行的详细描述，但可以想到，在不脱离本发明的权利要求所涵盖的范围内还可以做出其它的变化和修改，这些变化和修改均在本发明的保护范围内。 

Claims (2)

1.一种直流换流阀晶闸管电流断续保护方法，其特征在于：为保证直流输电系统电流断续情况下换流阀正常工作，晶闸管电子板TE设计自动重触发功能，在触发区间内，晶闸管正向电压达到100V以上，自动重触发晶闸管，从而保证晶闸管及系统的安全可靠运行，由于换流阀在运行过程中，如果出现电流断续过程，晶闸管会因为电流过零而关断，此时晶闸管已经不在触发区间内，为保护晶闸管免受过电压损坏，建立晶闸管电压的触发区间，在触发区间内检测电压的峰值大于所设置的电流断续保护值，则重触发晶闸管；
晶闸管电子板TE是利用电子电路实现自动重触发功能，所述电子电路为晶闸管电压Uth被连接到99k电阻和1k电阻经过1：100的分压电路中，电路中的比较阈值电压是由分压电路4k电阻和1k电阻串联分压，阈值为1V，则当晶闸管电压Uth大于100V时，比较电路会输出高电平，再和触发区间进行与逻辑运算，当在触发区间内，且当晶闸管电压Uth大于100V，则输出重触发脉冲，从而触发晶闸管，达到保护晶闸管的目的；
所述重触发区间的建立是根据上层阀基电子设备VBE的触发使能信号建立晶闸管电压的触发区间，阀基电子设备VBE会向TE发送双单脉冲，触发区间的宽度即是双单脉冲之间的时间，触发区间的宽度是根据双脉冲的第二个脉冲建立，在单脉冲时结束。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于：所述电流断续保护值可以根据实际的运行工程和晶闸管的情况而设定，只需要在检测回路中改变电阻分压比，即可以改变比较电路的阈值，从而可以改变电流断续的保护值。
CN201010288383.9A 2010-09-20 2010-09-20 一种直流换流阀晶闸管电流断续保护实现方法 Active CN101958638B (zh)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201010288383.9A CN101958638B (zh) 2010-09-20 2010-09-20 一种直流换流阀晶闸管电流断续保护实现方法
US13/255,500 US20120194957A1 (en) 2010-09-20 2011-06-16 Anovel Protection Method Of Direct Currrent Converter Valve Thyristor In Discontinuous Current Mode
PCT/CN2011/001003 WO2012037770A1 (zh) 2010-09-20 2011-06-16 一种新型直流换流阀晶闸管电流断续保护实现方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201010288383.9A CN101958638B (zh) 2010-09-20 2010-09-20 一种直流换流阀晶闸管电流断续保护实现方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN101958638A CN101958638A (zh) 2011-01-26
CN101958638B true CN101958638B (zh) 2014-07-02

Family

ID=43485799

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201010288383.9A Active CN101958638B (zh) 2010-09-20 2010-09-20 一种直流换流阀晶闸管电流断续保护实现方法

Country Status (3)

Country Link
US (1) US20120194957A1 (zh)
CN (1) CN101958638B (zh)
WO (1) WO2012037770A1 (zh)

Families Citing this family (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101958638B (zh) * 2010-09-20 2014-07-02 中国电力科学研究院 一种直流换流阀晶闸管电流断续保护实现方法
KR101813262B1 (ko) * 2011-05-17 2018-01-02 삼성전자주식회사 히스테리시스를 사용하여 과전압, 과전류 및 과온도로부터 무선-커플된 전력 장치들을 보호하는 장치 및 방법
CN102594098B (zh) * 2012-03-23 2014-10-08 河海大学常州校区 节能型脉冲触发式晶闸管驱动电路
CN105703481B (zh) * 2016-03-03 2018-03-30 南京南瑞继保电气有限公司 一种换流阀均压状态一致性统计方法
CN109239564B (zh) * 2017-07-10 2021-02-26 南京南瑞继保电气有限公司 一种基于软件逻辑功能配合的晶闸管测试系统
CN109149914A (zh) * 2018-07-09 2019-01-04 南方电网科学研究院有限责任公司 一种阀基电子设备的补发脉冲方法
CN112415354B (zh) * 2020-10-15 2023-08-15 许继集团有限公司 一种交流耗能换流阀晶闸管级单元检测方法
CN112713755B (zh) * 2020-12-04 2022-04-19 北京星航机电装备有限公司 一种双向晶闸管快速关断方法及系统
CN112615356A (zh) * 2020-12-04 2021-04-06 西安西电电力系统有限公司 一种高压直流输电用光控晶闸管反向恢复期保护板卡
CN115219872B (zh) * 2022-07-18 2024-04-02 中国南方电网有限责任公司超高压输电公司广州局 晶闸管电压检测电路及其方法

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5155673A (en) * 1990-05-14 1992-10-13 Kabushiki Kaisha Toshiba Thyristor converter protection method and apparatus
CN2447976Y (zh) * 2000-04-19 2001-09-12 徐晓亮 可控硅并联逆变中频电源的防过压触发电路
CN201349190Y (zh) * 2008-12-10 2009-11-18 哈尔滨九洲电气股份有限公司 一种用于电机软起动器的可控硅触发装置
CN201383762Y (zh) * 2009-04-13 2010-01-13 中国西电电气股份有限公司 一种高压直流输电晶闸管换流阀运行试验用电流源

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5115387A (en) * 1990-08-14 1992-05-19 Polyspede Electronics Corporation Circuitry and method of protecting thyristors
CN100403651C (zh) * 2005-04-20 2008-07-16 中国电力科学研究院 一种静止型无功功率补偿器的晶闸管阀光电触发板
CN101958638B (zh) * 2010-09-20 2014-07-02 中国电力科学研究院 一种直流换流阀晶闸管电流断续保护实现方法

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5155673A (en) * 1990-05-14 1992-10-13 Kabushiki Kaisha Toshiba Thyristor converter protection method and apparatus
CN2447976Y (zh) * 2000-04-19 2001-09-12 徐晓亮 可控硅并联逆变中频电源的防过压触发电路
CN201349190Y (zh) * 2008-12-10 2009-11-18 哈尔滨九洲电气股份有限公司 一种用于电机软起动器的可控硅触发装置
CN201383762Y (zh) * 2009-04-13 2010-01-13 中国西电电气股份有限公司 一种高压直流输电晶闸管换流阀运行试验用电流源

Also Published As

Publication number Publication date
CN101958638A (zh) 2011-01-26
WO2012037770A1 (zh) 2012-03-29
US20120194957A1 (en) 2012-08-02

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN101958638B (zh) 一种直流换流阀晶闸管电流断续保护实现方法
CN104052048A (zh) 一种igbt驱动的有源钳位电路
CN102684652B (zh) 防mcu或驱动ic故障的同步脉冲控制电路
CN204030574U (zh) 一种适用于交换机的防雷电路
CN102315632A (zh) 抑制igbt过电流的驱动电路
CN104466939A (zh) 一种用于非集中抛负载5a脉冲测试的保护电路
CN102361319B (zh) 基于驱动芯片的igbt短路保护检测电路
CN204424866U (zh) 一种限流保护电路及限流保护装置
CN204536486U (zh) 一种igbt退饱和检测电路
CN202159967U (zh) 一种开关电源短路保护电路
CN107634504B (zh) 功率因数校正pfc电路的保护控制装置、保护控制器
CN206712450U (zh) 一种绝缘栅双极型晶体管保护电路
CN103050959A (zh) 一种信号线路用浪涌保护电路
CN203312794U (zh) 三线制浪涌保护电路
CN204243747U (zh) 一种用于非集中抛负载5a脉冲测试的保护电路
CN204595075U (zh) 掉电检测电路及装置
CN104779584A (zh) 一种变频器检测保护电路
CN202978239U (zh) Igbt直通过流保护电路
CN202330540U (zh) 过零检测电路
CN205753364U (zh) 一种并联感应加热电源过压保护电路
CN204068233U (zh) 一种igbt驱动的有源钳位电路
CN105337260A (zh) 反灌电流控制方法、反灌电流控制电路及电源转换器
CN202218010U (zh) 反并联晶闸管对称电压保护强触发电路
CN103048591A (zh) 电网环境监测电路
CN203932967U (zh) 一种线圈控制器

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
ASS Succession or assignment of patent right

Owner name: STATE ELECTRIC NET CROP.

Effective date: 20130715

C41 Transfer of patent application or patent right or utility model
TA01 Transfer of patent application right

Effective date of registration: 20130715

Address after: 100192 Beijing city Haidian District Qinghe small Camp Road No. 15

Applicant after: China Electric Power Research Institute

Applicant after: State Grid Corporation of China

Address before: 100192 Beijing city Haidian District Qinghe small Camp Road No. 15

Applicant before: China Electric Power Research Institute

C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant