CN114243722A - 一种二合一svg功率模块及其旁路控制方法 - Google Patents

一种二合一svg功率模块及其旁路控制方法 Download PDF

Info

Publication number
CN114243722A
CN114243722A CN202111428993.9A CN202111428993A CN114243722A CN 114243722 A CN114243722 A CN 114243722A CN 202111428993 A CN202111428993 A CN 202111428993A CN 114243722 A CN114243722 A CN 114243722A
Authority
CN
China
Prior art keywords
power module
svg
bypass
svg power
bridge inverter
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.)
Pending
Application number
CN202111428993.9A
Other languages
English (en)
Inventor
周党生
左冉阳
黄晓
梅松林
杨煜琦
胡子豪
雷曾
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.)
Shenzhen Hopewind Electric Co Ltd
Original Assignee
Shenzhen Hopewind Electric Co Ltd
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 Shenzhen Hopewind Electric Co Ltd filed Critical Shenzhen Hopewind Electric Co Ltd
Priority to CN202111428993.9A priority Critical patent/CN114243722A/zh
Publication of CN114243722A publication Critical patent/CN114243722A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02JCIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J3/00Circuit arrangements for ac mains or ac distribution networks
    • H02J3/18Arrangements for adjusting, eliminating or compensating reactive power in networks
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02MAPPARATUS 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
    • H02M1/00Details of apparatus for conversion
    • H02M1/08Circuits specially adapted for the generation of control voltages for semiconductor devices incorporated in static converters
    • H02M1/088Circuits specially adapted for the generation of control voltages for semiconductor devices incorporated in static converters for the simultaneous control of series or parallel connected semiconductor devices
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02MAPPARATUS 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
    • H02M1/00Details of apparatus for conversion
    • H02M1/32Means for protecting converters other than automatic disconnection
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02MAPPARATUS 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
    • H02M7/00Conversion of ac power input into dc power output; Conversion of dc power input into ac power output
    • H02M7/42Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal
    • H02M7/44Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal by static converters
    • H02M7/48Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode
    • H02M7/53Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal
    • H02M7/537Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only, e.g. single switched pulse inverters
    • H02M7/5387Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only, e.g. single switched pulse inverters in a bridge configuration
    • H02M7/53871Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only, e.g. single switched pulse inverters in a bridge configuration with automatic control of output voltage or current
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E40/00Technologies for an efficient electrical power generation, transmission or distribution
    • Y02E40/10Flexible AC transmission systems [FACTS]

Abstract

本发明公开了一种二合一SVG功率模块,包括SVG功率模块、旁路开关,所述SVG功率模块的两个H桥逆变单元连接所述旁路开关的两个合闸线圈;当二合一SVG功率模块中的任一所述H桥逆变单元故障时;所述成套SVG装置的控制器控制所述故障SVG功率模块内与所述旁路开关的合闸线圈连接的H桥逆变单元控制旁路开关动作,使SVG功率模块整体旁路;该二合一SVG功率模块及其旁路控制方法通过一个旁路开关对两个H桥逆变单元进行旁路控制,两个H桥逆变单元相互做冗余旁路,当故障H桥逆变单元无法正常旁路时通过相邻H桥逆变单元下发旁路命令确保故障二合一SVG功率模块被旁路,简化了旁路开关的控制,整个装置结构简单,可靠性高。

Description

一种二合一SVG功率模块及其旁路控制方法
技术领域
本发明涉及链式静止无功发生器的技术领域,尤其涉及到一种二合一SVG功率模块及其旁路控制方法。
背景技术
随着电力电子技术的发展,电网中接入越来越多的电力电子设备,需要消耗大量的无功功率,目前主流方法是通过静止无功补偿器(Static Var Generator SVG)在有无功需求的负荷端进行补偿,可以提高电网侧的功率因数,降低发电端的容量和传输线路的功率损耗,有益于稳定电网电压,提高整个系统的稳定性。
SVG系统中,通常采用级联H桥结构实现高压传输。当某一H桥逆变单元出现故障时,需要将整个设备立即停机,但是由于设备多数安装在交通不便的地区,无法第一时间维修恢复,会对经济造成较大损失。因此,一般会采用旁路开关将故障单元从系统中切除。然而,实际运行过程中除了H桥逆变单元会发生故障之外,旁路开关自身也会出现故障,如旁路指令下发失败,合闸线圈故障无法动作等问题,均会导致旁路开关失效,达不到旁路故障单元的效果,降低了SVG设备运行的可靠性。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提出一种二合一SVG功率模块及其旁路控制方法,该二合一SVG功率模块及其旁路控制方法将两个H桥逆变单元集成到一个SVG模块装置框架内,通过一个旁路开关对两个H桥逆变单元进行旁路控制,两个H桥逆变单元相互做冗余旁路,当故障H桥逆变单元无法正常旁路时通过相邻H桥逆变单元下发旁路命令确保故障二合一SVG功率模块被旁路,大大节省了成套SVG装置的成本,并简化了旁路开关的控制,整个装置结构简单,可靠性高。
为解决上述技术问题,本发明提供一种二合一SVG功率模块,包括SVG功率模块、旁路开关,所述SVG功率模块与成套SVG装置的控制器连接,所述SVG功率模块由两个H桥逆变单元串联组成,且所述两个H桥逆变单元集成安装在一个所述SVG功率模块框架内;所述旁路开关的主触头与所述SVG功率模块的输出端并联,所述旁路开关有两个独立的合闸线圈;所述SVG功率模块的两个H桥逆变单元连接所述旁路开关的两个合闸线圈。
优选地,各个所述H桥逆变单元包括IGBT功率模块、驱动电路模块、单元控制模块及开关电源模块。
优选地,所述单元控制模块还包括旁路驱动单元,用于执行旁路命令,控制旁路开关动作。
优选地,所述旁路开关还包括旁路状态反馈辅助触头,用于检测旁路反馈信号。
优选地,所述成套SVG装置包括N个SVG功率模块,其中N≥1。
优选地,所述单元控制模块用于控制对应H桥逆变单元运行以及检测直流母线电压。
优选地,所述单元控制模块与所述成套SVG装置的控制器通信,进行所述二合一SVG功率模块运行状态的反馈并接收所述成套SVG装置的控制器下发的控制命令。
为解决上述问题,本发明还提供一种二合一SVG功率模块的旁路控制方法,采用上述的多链节SVG功率模块,所述旁路控制方法包括以下步骤:
对所述成套SVG装置的所有二合一SVG功率模块进行故障检测;
当所述二合一SVG功率模块内任一H桥逆变单元故障时,所述成套SVG装置的控制器给所述故障SVG功率模块中的所有H桥逆变单元同时下发旁路指令;
所述成套SVG装置的控制器控制所述故障SVG功率模块内与所述旁路开关的合闸线圈连接的H桥逆变单元控制旁路开关动作,使所述二合一SVG功率模块整体旁路。
优选地,所述H桥逆变单元上传故障信息给所述成套SVG装置的控制器;
所述成套SVG装置的控制器定位故障SVG功率模块的位置及故障类型;
所述成套SVG装置的控制器根据故障SVG功率模块位置及故障类型给所述故障SVG功率模块中的所有H桥逆变单元同时下发旁路指令。
优选地,所述故障二合一SVG功率模块成功旁路后,所述H桥逆变单元检测到旁路状态或接收到旁路指令后不再上传故障状态,避免旁路模块再次触发故障。
采用上述模块及方法之后,二合一SVG功率模块包括SVG功率模块、旁路开关,所述SVG功率模块与成套SVG装置的控制器连接,所述SVG功率模块由两个H桥逆变单元串联组成,且所述两个H桥逆变单元集成安装在一个所述SVG功率模块框架内;所述旁路开关的主触头与所述SVG功率模块的输出端并联,所述旁路开关有两个独立的合闸线圈;所述SVG功率模块的两个H桥逆变单元连接所述旁路开关的两个合闸线圈,该二合一SVG功率模块及其旁路控制方法将两个H桥逆变单元集成到一个SVG模块装置框架内,通过一个旁路开关对两个H桥逆变单元进行旁路控制,两个H桥逆变单元相互做冗余旁路,当故障H桥逆变单元无法正常旁路时通过相邻H桥逆变单元下发旁路命令确保故障二合一SVG功率模块被旁路,大大节省了成套SVG装置的成本,并简化了旁路开关的控制,整个装置结构简单,可靠性高。
附图说明
为更清楚地说明本发明的技术方案,下面将对实施例描述所需使
用的附图做简单地介绍:
图1是本发明的一种二合一SVG功率模块的拓扑图;
图2是本发明的一种二合一SVG功率模块的旁路控制方法流程图。
具体实施方式
为使本发明的发明目的、特征、优点能够更加的明显易懂,以下将结合附图和实施例,对本发明的具体实施方式进行更加清楚,详细的说明。然而,以下所描述的具体实施方式和附图,仅仅是说明的目的,而非本发明的限制。其只是包含本发明的一部分实施例,而非全部实施例,本领域技术人员对本发明的各种变化获得的其他实施例,都属于本发明的保护范围。
实施例一
请参阅图1,图1是本发明的一种二合一SVG功率模块的拓扑图;本实施例公开了一种二合SVG功率模块,包括SVG功率模块及旁路开关,所述SVG功率模块与成套SVG装置的控制器连接,所述SVG功率模块由两个H桥逆变单元串联组成,且所述两个H桥逆变单元集成安装在一个所述SVG功率模块框架内;所述旁路开关的主触头与所述SVG功率模块的输出端并联,所述旁路开关有两个独立的合闸线圈;所述SVG功率模块的两个H桥逆变单元连接所述旁路开关的两个合闸线圈。
各个所述H桥逆变单元包括IGBT功率模块、驱动电路模块、单元控制模块及开关电源模块。
所述单元控制模块还包括旁路驱动单元,用于执行旁路命令,控制旁路开关动作。
所述旁路开关还包括旁路状态反馈辅助触头,用于检测旁路反馈信号,当旁路开关动作后,辅助触头闭合,故障H桥逆变单元检测到旁路状态反馈信号后不再上传故障信息。
所述成套SVG装置包括N个SVG功率模块,其中N≥1。
所述单元控制模块用于控制对应H桥逆变单元运行以及检测直流母线电压。
所述单元控制模块与所述成套SVG装置的控制器通信,进行所述二合一SVG功率模块运行状态的反馈并接收所述成套SVG装置的控制器下发的控制命令。
实施例二
请参阅图2,图2是本发明的一种二合一SVG功率模块的旁路控制方法流程图。
本实施例公开了一种二合一SVG功率模块的旁路控制方法,包括以下步骤:
对所述成套SVG装置的所有二合一SVG功率模块进行故障检测;
当所述二合一SVG功率模块内任一H桥逆变单元故障时,所述H桥逆变单元上传故障信息给所述成套SVG装置的控制器;
所述成套SVG装置的控制器定位故障SVG功率模块的位置及故障类型;
所述成套SVG装置的控制器根据故障SVG功率模块位置及故障类型给所述故障SVG功率模块中的所有H桥逆变单元同时下发旁路指令;
所述成套SVG装置的控制器控制所述故障SVG功率模块内与所述旁路开关的合闸线圈连接的H桥逆变单元控制旁路开关动作,使所述二合一SVG功率模块整体旁路。
所述二合一SVG功率模块旁路成功后,故障H桥逆变单元检测到旁路状态后不再上传故障状态,避免旁路模块再次触发故障;故障功率模块信息不再参与处理计算,确保模块信息处理的有效性;
所述二合一SVG功率模块旁路成功后,旁路模块所在相的发波控制量进行调整,保证SVG三相端口电压在幅值上的一致性。
该二合一SVG功率模块及其旁路控制方法将两个H桥逆变单元集成到一个SVG模块装置框架内,通过一个旁路开关对两个H桥逆变单元进行旁路控制,两个H桥逆变单元相互做冗余旁路,当故障H桥逆变单元无法正常旁路时通过相邻H桥逆变单元下发旁路命令确保故障二合一SVG功率模块被旁路,大大节省了成套SVG装置的成本,并简化了旁路开关的控制,整个装置结构简单,可靠性高。
综上所述,以上实施例仅用于对本发明方案的说明而非限制,本发明的保护范围不限于上述实施例,对本发明的具体实施方式进行修改或者同等替换而未脱离本发明的技术思想和范围的,均属于本发明权利要求范围内。

Claims (10)

1.一种二合一SVG功率模块,包括SVG功率模块、旁路开关,所述SVG功率模块与成套SVG装置的控制器连接,其特征在于,所述SVG功率模块由两个H桥逆变单元串联组成,且所述两个H桥逆变单元集成安装在一个所述SVG功率模块框架内;所述旁路开关的主触头与所述SVG功率模块的输出端并联,所述旁路开关有两个独立的合闸线圈;所述SVG功率模块的两个H桥逆变单元连接所述旁路开关的两个合闸线圈。
2.根据权利要求1所述的二合一SVG功率模块,其特征在于,各个所述H桥逆变单元包括IGBT功率模块、驱动电路模块、单元控制模块及开关电源模块。
3.根据权利要求2所述的二合一SVG功率模块,其特征在于,所述单元控制模块还包括旁路驱动单元,用于执行旁路命令,控制旁路开关动作。
4.根据权利要求1所述的二合一SVG功率模块,其特征在于,所述旁路开关还包括旁路状态反馈辅助触头,用于检测旁路反馈信号。
5.根据权利要求1所述的二合一SVG功率模块,其特征在于,所述成套SVG装置包括N个SVG功率模块,其中N≥1。
6.根据权利要求2所述的二合一SVG功率模块,其特征在于,
所述单元控制模块用于控制对应H桥逆变单元运行以及检测直流母线电压。
7.根据权利要求2所述的二合一SVG功率模块,其特征在于,
所述单元控制模块与所述成套SVG装置的控制器通信,进行所述二合一SVG功率模块运行状态的反馈并接收所述成套SVG装置的控制器下发的控制命令。
8.一种二合一SVG功率模块的旁路控制方法,采用权利要求1至5任一所述的多链节SVG功率模块,其特征在于,所述旁路控制方法包括以下步骤:
对所述成套SVG装置的所有二合一SVG功率模块进行故障检测;
当所述二合一SVG功率模块内任一H桥逆变单元故障时,所述成套SVG装置的控制器给所述故障SVG功率模块中的所有H桥逆变单元同时下发旁路指令;
所述成套SVG装置的控制器控制所述故障SVG功率模块内与所述旁路开关的合闸线圈连接的H桥逆变单元控制旁路开关动作,使所述二合一SVG功率模块整体旁路。
9.根据权利要求8所述的二合一SVG功率模块的旁路控制方法,其特征在于,
步骤“当所述二合一SVG功率模块内任一H桥逆变单元故障时”后还包括步骤:
所述H桥逆变单元上传故障信息给所述成套SVG装置的控制器;
所述成套SVG装置的控制器定位故障SVG功率模块的位置及故障类型;
所述成套SVG装置的控制器根据故障SVG功率模块位置及故障类型给所述故障SVG功率模块中的所有H桥逆变单元同时下发旁路指令。
10.根据权利要求8所述的二合一SVG功率模块的旁路控制方法,其特征在于;还包括步骤:所述故障二合一SVG功率模块成功旁路后,所述H桥逆变单元检测到旁路状态或接收到旁路指令后不再上传故障状态,避免旁路模块再次触发故障。
CN202111428993.9A 2021-11-29 2021-11-29 一种二合一svg功率模块及其旁路控制方法 Pending CN114243722A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202111428993.9A CN114243722A (zh) 2021-11-29 2021-11-29 一种二合一svg功率模块及其旁路控制方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202111428993.9A CN114243722A (zh) 2021-11-29 2021-11-29 一种二合一svg功率模块及其旁路控制方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN114243722A true CN114243722A (zh) 2022-03-25

Family

ID=80751631

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202111428993.9A Pending CN114243722A (zh) 2021-11-29 2021-11-29 一种二合一svg功率模块及其旁路控制方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN114243722A (zh)

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102638157A (zh) * 2012-05-02 2012-08-15 株洲南车时代电气股份有限公司 一种链式statcom的单元h桥模块旁路电路
CN203562783U (zh) * 2013-09-27 2014-04-23 思源清能电气电子有限公司 链式结构的高压svg系统
US20150214727A1 (en) * 2012-12-24 2015-07-30 Zhuhai Wanlida Electrical Automation Co., Ltd Bypass control structure of link unit of chain circuit active power filter and method
CN109728586A (zh) * 2018-11-08 2019-05-07 西安西电电力系统有限公司 链式三角型statcom的冗余容错控制方法及装置
CN110994633A (zh) * 2019-11-19 2020-04-10 广东安朴电力技术有限公司 一种链式svg链节模块旁路控制系统及其控制方法
CN111049367A (zh) * 2019-12-31 2020-04-21 荣信汇科电气技术有限责任公司 一种柔性直流输电功率单元可靠旁路装置及旁路方法
CN112531708A (zh) * 2020-12-25 2021-03-19 山东泰开电力电子有限公司 一种svg可靠性提升的旁路系统

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102638157A (zh) * 2012-05-02 2012-08-15 株洲南车时代电气股份有限公司 一种链式statcom的单元h桥模块旁路电路
US20150214727A1 (en) * 2012-12-24 2015-07-30 Zhuhai Wanlida Electrical Automation Co., Ltd Bypass control structure of link unit of chain circuit active power filter and method
CN203562783U (zh) * 2013-09-27 2014-04-23 思源清能电气电子有限公司 链式结构的高压svg系统
CN109728586A (zh) * 2018-11-08 2019-05-07 西安西电电力系统有限公司 链式三角型statcom的冗余容错控制方法及装置
CN110994633A (zh) * 2019-11-19 2020-04-10 广东安朴电力技术有限公司 一种链式svg链节模块旁路控制系统及其控制方法
CN111049367A (zh) * 2019-12-31 2020-04-21 荣信汇科电气技术有限责任公司 一种柔性直流输电功率单元可靠旁路装置及旁路方法
CN112531708A (zh) * 2020-12-25 2021-03-19 山东泰开电力电子有限公司 一种svg可靠性提升的旁路系统

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN203827308U (zh) 防止输入信号输出的装置、为驱动电机提供输出电压的装置以及电机驱动系统
KR101389579B1 (ko) 전력용 컨버터
WO2020063278A1 (zh) 一种交流道岔装置、系统及其控制方法
WO2020063279A1 (zh) 一种道岔表示装置
EP3352357A1 (en) Fault protection method and device for sub-modules of modular multilevel converter
CN207853453U (zh) 备份电源电路、电机驱动器及电动汽车
CN109066798A (zh) 一种光伏组件的关断装置
CN111245023B (zh) 一种微电网并离运行切换系统及切换方法
CN110739837A (zh) 一种采用双旁路开关的mmc功率模块及过压三旁路方法
CN110875630B (zh) 备援切换装置及其控制方法
CN109687569A (zh) 数据中心供电系统
CN113659605A (zh) 柔直输电igct-mmc子模块的冗余供电系统及方法
CN113131440B (zh) 电机控制系统与电机控制装置
CN102638048A (zh) 一种h桥级联链式statcom的旁路自动处理方法
CN114243722A (zh) 一种二合一svg功率模块及其旁路控制方法
CN216599017U (zh) 一种多链节svg功率模块
CN214412618U (zh) 一种具备整机冗余功能的变频器拓扑结构
CN202421352U (zh) 一种模块化多电平换流阀的集成试验电路
CN108233689B (zh) 一种功率变换装置及控制方法
CN114094597A (zh) 一种多链节svg功率模块及其旁路控制方法
CN211930327U (zh) 一种基于三相六开关容错逆变器的ups系统
CN113489159A (zh) 电池储能系统、控制方法、装置、计算机设备和存储介质
CN112542880A (zh) 单输入冗余电源模块的输入电源切换电路、系统和方法
CN104935010A (zh) 光伏逆变器的输入过压启机控制方法及装置
KR101707264B1 (ko) 인버터

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination