CN105553361B - 一种励磁功率柜的集中式均流控制方法 - Google Patents
一种励磁功率柜的集中式均流控制方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN105553361B CN105553361B CN201610082222.1A CN201610082222A CN105553361B CN 105553361 B CN105553361 B CN 105553361B CN 201610082222 A CN201610082222 A CN 201610082222A CN 105553361 B CN105553361 B CN 105553361B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- power cabinet
- current
- pulse
- regulating device
- cabinet
- 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
Links
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02P—CONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
- H02P9/00—Arrangements for controlling electric generators for the purpose of obtaining a desired output
- H02P9/14—Arrangements for controlling electric generators for the purpose of obtaining a desired output by variation of field
- H02P9/26—Arrangements for controlling electric generators for the purpose of obtaining a desired output by variation of field using discharge tubes or semiconductor devices
- H02P9/30—Arrangements for controlling electric generators for the purpose of obtaining a desired output by variation of field using discharge tubes or semiconductor devices using semiconductor devices
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Rectifiers (AREA)
- Supply And Distribution Of Alternating Current (AREA)
Abstract
本发明公开了一种励磁功率柜的集中式均流控制方法，其特征是，包括功率柜和安装于励磁调节柜中的调节装置；所述调节装置包括主控单元和均流单元；每个所述功率柜的励磁电源的进线侧均串联安装有电流互感器，每相均安装一只；所述电流互感器的输出端与调节装置相连。本发明所达到的有益效果：本方案实现了并联运行功率柜之间输出电流的平均分配控制，除带均流功能的调节装置外，仅需在功率柜加装电流互感器；本方法调节性能好，成本低，改造方便，可为大中型发电机组励磁系统提供一种安全可靠、成本较低、操作方便的功率柜均流的解决方案，提高功率柜之间的均流系数，减少因输出电流不平衡导致的器件损坏和运行事故。
Description
技术领域
本发明涉及一种励磁功率柜的集中式均流控制方法，属于电气控制技术领域。
背景技术
现代大中型发电机的励磁系统普遍采用可控硅整流的静止励磁方式，由于可控硅容量的限制以及功率整流部分需要采用冗余设计，功率整流桥之间均为多桥并联运行。由于并联运行的功率整流桥存在着硬件参数上的固有差异，随着励磁电流的不断增大，出现了功率整流桥输出电流不能平均一致的问题。
为平均分配并联运行各桥之间的电流，目前现有的硬件均流方法有：1、平衡电抗器均流；2、均长连接电缆；3、筛选参数相近的可控硅元件，上述方法1需要在交流侧加装均流电抗器设备，缺点是占用屏柜内部空间，电抗器运行时发热量大、有噪音，增加了设备的功耗；方法2、3的缺点是增加了工程实施难度，均流效果有限，只能保证一定程度上的柜间均流，对于可控硅之间的均流效果较差；软件均流方法从功率柜的智能化入手，在每个功率柜上配备智能化的均流功能单元，具有一定效果。上述软件均流方法采用配有均流功能单元、现场通讯总线的智能化功率柜，缺点在于工程成本较传统功率柜高；智能化均流功能单元与励磁调节装置之间采用通讯总线连接，对励磁调节装置发出的可控硅触发脉冲进行二次调整，增加了中间环节，降低了总体的可靠性，调试难度大；对于已投运的励磁系统功率柜改造难度大，成本高，设备利用率低。
综上所述，目前采用静止励磁方式的大中型发电机的励磁系统普遍为功率整流桥多桥并联运行的方式，如不采取均流措施，存在并联运行的功率整流桥之间输出电流不平均的问题，目前采用的均流方法包括硬件均流和软件均流。硬件均流效果有限，工程实施有难度；软件均流存在结构复杂、调试困难、改造成本高等缺点。
发明内容
为解决现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种励磁功率柜的集中式均流控制方法，兼顾了数字式均流方法的技术优势，大大降低均流控制的难度和制造成本，具有安全可靠、成本较低、操作方便的特点。
为了实现上述目标，本发明采用如下的技术方案：
一种励磁功率柜的集中式均流控制方法，其特征是，包括功率柜和安装于励磁调节柜中的调节装置；所述调节装置包括主控单元和均流单元；每个所述功率柜的励磁电源的进线侧均串联安装有电流互感器，每相均安装一只；所述电流互感器的输出端与调节装置相连；
具体操作步骤如下：
1)由电流互感器采集每个功率柜励磁电源的三相电流，上送到调节装置的主控单元；
2)主控单元根据接收到的各功率柜三相励磁电流采样值进行分析处理，得出当前工况下各功率柜整流桥的各可控硅流过的工作电流的大小，根据采集到的数据计算得出脉冲触发控制策略，下发给均流单元；
3)根据计算的脉冲触发角度和均流控制参数，所述主控单元控制均流单元将触发脉冲根据触发角基准值进行超前或延迟调整，将调整后的脉冲发送到各个功率柜的脉冲触发单元；
4)重复步骤1)至3)，直至均流系数达到满足标准值。
前述的一种励磁功率柜的集中式均流控制方法，其特征是，所述步骤3)中主控单元以计算出的一个正常励磁控制的脉冲触发角度作为基准，控制均流单元对工作电流大于平均值的可控硅脉冲触发角度调整延迟，对工作电流小于平均值的可控硅脉冲触发角度调整超前。
前述的一种励磁功率柜的集中式均流控制方法，其特征是，所述调节装置的输出脉冲触发信号线与每一个功率柜的可控硅触发回路相连，对应每只可控硅的输出脉冲触发信号线之间均相互独立。
本发明所达到的有益效果：本方案实现了并联运行功率柜之间输出电流的平均分配控制，除带均流功能的调节装置外，仅需在功率柜加装电流互感器；调节装置直接发送触发脉冲到功率柜整流桥的可控硅触发单元，每只可控硅的触发脉冲都是独立可调节的；本方法调节性能好，成本低，改造方便，可为大中型发电机组励磁系统提供一种安全可靠、成本较低、操作方便的功率柜均流的解决方案，提高功率柜之间的均流系数，减少因输出电流不平衡导致的器件损坏和运行事故。
附图说明
图1是本发明的结构示意图；
图2是现有技术的结构示意图；
图3是可控硅脉冲触发角度调整延迟示意图；
图4是可控硅脉冲触发角度调整超前示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，而不能以此来限制本发明的保护范围。
目前的功率柜并联运行方式由图2所示(以4面功率柜为例)，每面功率柜内安装一组整流桥，功率柜的交流侧进线并联，取自励磁电源；直流侧出线并联，输出到发电机转子负载。
由励磁调节装置中的主控单元经过数据采样、分析运算后将对应触发角度的脉冲下发给功率柜整流桥的脉冲隔离放大电路，驱动可控硅工作导通。所有并联运行的功率柜整流桥的触发脉冲均取自同一组，无法对单独某一个整流桥的一只可控硅的脉冲触发角度进行调节。
发电机转子作为电感负载，根据三相全控桥整流公式：Ud＝1.35UL×cosα，式中Ud为整流输出电压值；UL为交流侧电压值；α为触发角度，计算得出：对于并联运行的某一组整流桥，其输出电流函数关系式：Id＝f(α,k1,k2,k3)，式中Id为整流输出电流值，α为可控硅触发角度；k1,k2,k3为关系系数，分别表示整流桥交流侧阻抗、整流桥直流侧阻抗以及整流桥可控硅参数。
由上述关系式可得出结论，通过改变并联运行整流桥可控硅的触发角度，可对其输出电流的大小进行调整，实现整流桥之间电流的平均。
同样的，在三相整流的过程中，组成整流桥的六只可控硅在同一时刻只有两只可控硅导通工作，正半桥和负半桥各一只。四组并联运行的整流桥在同一时刻就有正半桥和负半桥各四只可控硅并联导通工作。通过改变同一时刻导通的某一只可控硅的触发角度，可对其输出电流的大小进行调整，实现可控硅之间电流的平均。
结合现有技术，本发明采用的均流控制运行方式如图1所示，和普通多功率柜并联运行的方式相比，在每个功率柜励磁电源的进线侧均加装了电流互感器CT，每相一只，电流互感器采集电流后上送到(虚线所示)励磁调节装置的均流单元。除此外功率柜无需加装额外的智能控制单元，励磁调节装置直接发送脉冲触发信号到功率柜的脉冲触发单元。
具体操作步骤如下：
1)每个电流互感器采集三相电流，上送到调节装置的主控单元；
2)主控单元根据接收到的各功率柜三相励磁电流进行分析处理，得出当前工况下各功率柜整流桥的各可控硅流过的工作电流的大小，根据采集到的数据计算得出脉冲触发控制策略，下发给均流单元；
3)根据计算的脉冲触发角度和均流控制参数，主控单元控制均流单元将触发脉冲根据触发角基准值进行超前或延迟调整，将调整后的脉冲发送到各个功率柜的脉冲触发单元。主控单元以计算出的一个正常励磁控制的脉冲触发角度作为基准，控制均流单元对工作电流大于平均值的可控硅脉冲触发角度调整延迟(如图3)，对工作电流小于平均值的可控硅脉冲触发角度调整超前(如图4)。
4)重复步骤1)至3)，直至均流系数达到满足标准值；
最后将调整角度后的脉冲经脉冲触发线发送到每个功率柜的脉冲隔离放大单元进行触发，每个可控硅的触发脉冲都是相互独立的，以四组功率柜为例，每组整流桥含六只可控硅，则共二十四路独立的触发脉冲。
对于本发明的方法，传统的硬件均流效果有限；而软件均流需要为每个功率柜配备智能化的控制单元，该控制单元与励磁调节装置以现场总线的方式进行通讯，对励磁调节装置发出的脉冲触发信号进行二次调整，从而实现调整可控硅触发角度的延迟，达到均流的目的，属于分布式的均流控制方案。与上述两者不同的是，本发明将整个均流计算控制和触发脉冲调整的部分集中处理，励磁调节装置将可控硅触发脉冲进行调整延迟或者超前，然后直接发送调整后的可控硅触发脉冲到功率柜进行触发，大大减少了中间环节和器件，同时均流效果显著。
整个均流的控制过程是叠加在正常励磁控制的过程中，相对于励磁调节而言，均流控制足够稳定，速度不会过快，不会影响到正常励磁控制调节的稳定性。且周期较励磁系统控制的调节周期长，同时具有完善的投退控制、保护功能。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变形，这些改进和变形也应视为本发明的保护范围。
Claims (2)
1.一种励磁功率柜的集中式均流控制方法，其特征是，包括功率柜和安装于励磁调节柜中的调节装置；所述调节装置包括主控单元和均流单元；每个所述功率柜的励磁电源的进线侧均串联安装有电流互感器，每相均安装一只；所述电流互感器的输出端与调节装置相连；
具体操作步骤如下：
1) 由电流互感器采集每个功率柜励磁电源的三相电流，上送到调节装置的主控单元；
2) 主控单元根据接收到的各功率柜三相励磁电流采样值进行分析处理，得出当前工况下各功率柜整流桥的各可控硅流过的工作电流的大小，根据采集到的数据计算得出脉冲触发控制策略，下发给均流单元；
3) 根据计算的脉冲触发角度和均流控制参数，所述主控单元控制均流单元将触发脉冲根据触发角基准值进行超前或延迟调整，将调整后的脉冲发送到各个功率柜的脉冲触发单元；其中主控单元以计算出的一个正常励磁控制的脉冲触发角度作为基准，控制均流单元对工作电流大于平均值的可控硅脉冲触发角度调整延迟，对工作电流小于平均值的可控硅脉冲触发角度调整超前；
4）重复步骤1）至3），直至均流系数达到满足标准值。
2.根据权利要求1所述的一种励磁功率柜的集中式均流控制方法，其特征是，所述调节装置的输出脉冲触发信号线与每一个功率柜的可控硅触发回路相连，对应每只可控硅的输出脉冲触发信号线之间均相互独立。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201610082222.1A CN105553361B (zh) | 2016-02-05 | 2016-02-05 | 一种励磁功率柜的集中式均流控制方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201610082222.1A CN105553361B (zh) | 2016-02-05 | 2016-02-05 | 一种励磁功率柜的集中式均流控制方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN105553361A CN105553361A (zh) | 2016-05-04 |
| CN105553361B true CN105553361B (zh) | 2018-12-28 |
Family
ID=55832342
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201610082222.1A Active CN105553361B (zh) | 2016-02-05 | 2016-02-05 | 一种励磁功率柜的集中式均流控制方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN105553361B (zh) |
Families Citing this family (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN106452134B (zh) * | 2016-10-17 | 2019-05-07 | 南京南瑞继保电气有限公司 | 一种整流桥动态均流控制装置及控制方法 |
| CN108667369B (zh) * | 2018-06-27 | 2023-08-18 | 中国长江电力股份有限公司 | 一种具备励磁控制及调差功能的智能功率柜及其控制方法 |
| CN111224591A (zh) * | 2020-02-24 | 2020-06-02 | 南京胜途电气科技有限公司 | 一种网络化励磁系统数字自动调整均流系统及方法 |
| CN112187122A (zh) * | 2020-07-23 | 2021-01-05 | 中国大唐集团科学技术研究院有限公司西北电力试验研究院 | 用于励磁整流柜均流系数的监测分析装置及其分析方法 |
| CN115525072B (zh) * | 2021-06-24 | 2024-04-05 | 维谛技术有限公司 | 一种可控硅均热控制方法、装置和计算机可读存储介质 |
| CN113411023B (zh) * | 2021-06-24 | 2023-11-17 | 华能(福建漳州)能源有限责任公司 | 一种发电机励磁整流柜可控硅触发脉冲控制方法 |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101369731A (zh) * | 2008-10-08 | 2009-02-18 | 中国电力科学研究院 | 一种可重构型静态无功补偿/直流融冰复合装置的调节控制方法 |
| CN101795084A (zh) * | 2010-03-16 | 2010-08-04 | 东方电气集团东方电机有限公司 | 晶闸管整流桥并列运行全数字化智能均流控制装置 |
| CN105099309A (zh) * | 2015-09-10 | 2015-11-25 | 长江三峡能事达电气股份有限公司 | 一种带独立控制功能的智能功率柜 |
-
2016
- 2016-02-05 CN CN201610082222.1A patent/CN105553361B/zh active Active
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101369731A (zh) * | 2008-10-08 | 2009-02-18 | 中国电力科学研究院 | 一种可重构型静态无功补偿/直流融冰复合装置的调节控制方法 |
| CN101795084A (zh) * | 2010-03-16 | 2010-08-04 | 东方电气集团东方电机有限公司 | 晶闸管整流桥并列运行全数字化智能均流控制装置 |
| CN105099309A (zh) * | 2015-09-10 | 2015-11-25 | 长江三峡能事达电气股份有限公司 | 一种带独立控制功能的智能功率柜 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN105553361A (zh) | 2016-05-04 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN105553361B (zh) | 一种励磁功率柜的集中式均流控制方法 | |
| CN109586311B (zh) | 一种调相机与直流换流站无功补偿装置的协调控制方法 | |
| CN101249806A (zh) | 一种模块化的能量回馈式牵引供电装置及控制方法 | |
| CN110474307B (zh) | 基于电流暂降检测的自适应故障分量电流差动保护方法 | |
| CN105591384A (zh) | 一种分布式同步串联补偿器 | |
| CN107910877B (zh) | 一种送端换流站高功率波动时并联电容器投切控制方法 | |
| CN104362665A (zh) | 一种微电网离网切换到并网的控制系统及控制方法 | |
| CN103956894B (zh) | 一种基于三端口变换器的直流分布式供电系统及其控制方法 | |
| CN106099978A (zh) | 用于无功补偿的地铁制动能量回馈装置、控制方法 | |
| CN103713563B (zh) | 一种兆瓦级变流器并联控制方法及系统 | |
| CN201220609Y (zh) | 一种模块化的能量回馈式牵引供电装置 | |
| CN204216804U (zh) | 丛式井抽油机分布式集散变频控制节能装置 | |
| CN201590764U (zh) | 带电压自适应的矿井提升机高压变频功率单元 | |
| CN103603768A (zh) | 大功率风力发电机组的变桨控制系统及充电管理控制方法 | |
| CN205753433U (zh) | 应用于低压配网的治理三相不平衡的装置 | |
| CN203614323U (zh) | 大功率风力发电机组的变桨控制系统 | |
| CN111319747B (zh) | 基于工业以太环网的船舶直流组网管理控制系统及其功率管理方法 | |
| CN107834586A (zh) | 一种考虑系统频率可接受能力的送端多直流闭锁策略优化方法 | |
| CN106329560A (zh) | 一种混合直流整流侧交流故障期间功率提升方法 | |
| CN106849146B (zh) | 一种五端高压直流输电系统 | |
| CN102769295A (zh) | 一种风电变流器静态无功补偿系统及方法 | |
| CN106026132A (zh) | 一种智能电网电压无功调整装置 | |
| CN208862567U (zh) | 低产能机械抽油区块节能增效装置 | |
| CN208172163U (zh) | 一种励磁装置可控硅导通监测装置 | |
| CN107059997B (zh) | 一种捕获pwm时间的供水系统均流量电路 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |