CN203151200U - 一种双机热备型高频电压恒流源 - Google Patents

一种双机热备型高频电压恒流源 Download PDF

Info

Publication number
CN203151200U
CN203151200U CN2012207164526U CN201220716452U CN203151200U CN 203151200 U CN203151200 U CN 203151200U CN 2012207164526 U CN2012207164526 U CN 2012207164526U CN 201220716452 U CN201220716452 U CN 201220716452U CN 203151200 U CN203151200 U CN 203151200U
Authority
CN
China
Prior art keywords
frequency voltage
voltage constant
high frequency
current source
current
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.)
Expired - Fee Related
Application number
CN2012207164526U
Other languages
English (en)
Inventor
姚美荣
刘文博
左忠祥
刘文华
张秀娟
陈远华
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.)
SIEYUAN QINGNENG POWER ELECTRONIC Co Ltd
Original Assignee
SIEYUAN QINGNENG POWER ELECTRONIC 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 SIEYUAN QINGNENG POWER ELECTRONIC Co Ltd filed Critical SIEYUAN QINGNENG POWER ELECTRONIC Co Ltd
Priority to CN2012207164526U priority Critical patent/CN203151200U/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN203151200U publication Critical patent/CN203151200U/zh
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • Y—GENERAL 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
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02B—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
    • Y02B70/00—Technologies for an efficient end-user side electric power management and consumption
    • Y02B70/30—Systems integrating technologies related to power network operation and communication or information technologies for improving the carbon footprint of the management of residential or tertiary loads, i.e. smart grids as climate change mitigation technology in the buildings sector, including also the last stages of power distribution and the control, monitoring or operating management systems at local level
    • Y—GENERAL 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
    • Y04—INFORMATION OR COMMUNICATION TECHNOLOGIES HAVING AN IMPACT ON OTHER TECHNOLOGY AREAS
    • Y04S—SYSTEMS INTEGRATING TECHNOLOGIES RELATED TO POWER NETWORK OPERATION, COMMUNICATION OR INFORMATION TECHNOLOGIES FOR IMPROVING THE ELECTRICAL POWER GENERATION, TRANSMISSION, DISTRIBUTION, MANAGEMENT OR USAGE, i.e. SMART GRIDS
    • Y04S20/00—Management or operation of end-user stationary applications or the last stages of power distribution; Controlling, monitoring or operating thereof
    • Y04S20/20—End-user application control systems

Landscapes

  • Emergency Protection Circuit Devices (AREA)

Abstract

本实用新型涉及高频电压恒流源，属于电力设备领域。一种双机热备型高频电压恒流源，其特征在于包括两台独立的高频电压恒流源，所述高频电压恒流源每台均与连接电抗器和接触器串联，串联了连接电抗器和接触器的两台高频电压恒流源并联后连接负载，对负载进行供电；所述两台热备型高频电压恒流源均包括控制模块、功率模块和开入开出模块，所述控制模块包括母线电压采样部分、负载电流采样部分、故障保护部分、光纤通信部分和485通信部分和两台高频电压恒流源的驱动部分；所述两台高频电压恒流源以光纤连接，通过所述光纤通信部分进行运行状态的信号传输，所述开入开出模块的接触器与所述控制模块有通信连接，控制并监测接触器的状态。

Description

一种双机热备型高频电压恒流源
技术领域
本实用新型涉及高频电压恒流源，尤其涉及双机热备型高频电压恒流源。
背景技术
H桥级联型的高压无功补偿装置（SVG）功率单元的控制电源取自直流母线，级联型SVG正常运行时，H桥逆变电路的开关管会产生较大的电磁干扰，导致目前的控制电源取电纹波较大，进而影响SVG正常运行。
现在采用的控制电源为恒流源，而恒流源大多运行于单机模式，单机模式存在很多不足之处，首先，当恒流源容量无法达到要求时，需要延长充电时间以完成供电需求，其次，单台恒流源一旦出现故障，就会导致高压SVG工作中断甚至系统瘫痪，存在较大的风险。
高频电压型恒流源，也存在冗余冷备双台并联运行模式。此种模式，虽然减小了单台恒流源故障导致系统瘫痪的风险，但切换速度慢，且无法从根本上解决恒流源容量不足的问题。
发明内容
本实用新型所要解决的技术问题是提供一种双机热备型高频电压恒流源，解决现在容量小、无法达到要求或切换速度慢的缺陷。
技术方案
一种双机热备型高频电压恒流源，其特征在于：包括两台独立的高频电压恒流源，所述高频电压恒流源每台均与连接电抗器和接触器串联，串联了连接电抗器和接触器的两台高频电压恒流源并联后连接负载，共同热备运行对负载进行供电；所述每台高频电压恒流源包括控制模块、功率模块和开入开出模块，所述控制模块通过控制连接两台高频电压恒流源的光纤实现两台高频电压恒流源的通信，对母线电压和负载电流进行采样，判断状态，所述控制模块连接功率模块，实现电能传递及变换，采集关键监测电量，所述控制模块连接开入开出模块，控制高频电压恒流源的开关。
所述控制模块包括显示及按键子模块、主控子模块和驱动子模块，所述主控子模块主要包括母线电压采样部分、负载电流采样部分、故障保护部分、光纤通信部分和485通信部分，所述驱动子模块包括左右桥臂，即两台高频电压恒流源的驱动部分；所述功率模块主要由隔离变压器、整流桥、电容器、放电回路、单相逆变桥、采样电路及串联的连接电抗器构成；所述开入开出模块主要由继电器和串联的接触器组成；所述两台高频电压恒流源以光纤连接，通过所述主控子模块的光纤通信部分进行运行状态的信号传输，所述接触器与所述两台高频电压恒流源的主控子模块均有通信连接，主控子模块监测和控制两台高频电压恒流源的两个接触器。
所述两台高频电压恒流源其中一台为运行机，另一台作为热备机，电流输出均等，各自承担总输出的一半，运行机作为主控，负责控制和驱动运行机和热备机，使两台高频电压恒流源输出电流均等，相位一致。
所述接触器采用接触开关。
所述主控子模块的485通信部分，设置为调试通讯口，所述驱动子模块的左右桥臂分别控制两台高频电压恒流源的单相逆变桥的开通关断。
有益效果
本实用新型的双机热备型高频电压恒流源采用两台高频电压恒流源同时作为负载的供电，增加了恒流源的承受容量，而且采用连接电抗器，单台恒流源经连接电抗器及接触器后进行并联，能够避免由于单台故障引起过流等故障，进而引发停机甚至其他故障，由于两台为同时运行，两台的控制模块对两个接触器均实现检测和控制，因此在故障发生时能保证快速实时反应，而不会发生切换速度不够的问题，保证为H桥级联型高压无功补偿装置提供高可靠控制电源。
附图说明
图1为本实用新型的电路拓扑结构图。
图2为控制电路原理框图。
图3为功率采样电路原理图。
图4为通讯电路原理图。
图5为故障处理原理图。
图6为故障切换原理图。
其中：1-隔离变压器、2-三相整流桥、3-启动电阻、4-电容及泄放电阻、5-单相逆变桥、6-连接电抗、7-接触开关、8-非线性负载、a-输出频率显示、b-电流显示、c-启动键、d-停止键、e-电流增键、f-电流减键、g-频率增键、h-频率减键、k-温度监测。
具体实施方式
下面结合具体实施例和附图，进一步阐述本实用新型。
本实用新型提出一种H桥级联型SVG功率单元控制电源取电方案，双机热备型高频电压恒流源供电方案，既满足较大范围的容量需求，又能够较快切除故障电源，完成双机至单机的切换，为H桥级联型SVG功率单元控制电源提供稳定持续的供电。
本实用新型由两台高频高压恒流源构成，每台恒流源由控制模块、功率模块、开入开出模块构成。两恒流源经光纤通信进行信息交互，通过连接电抗后实现并联热备运行。
恒流源控制模块由主控电路、驱动电路、按键及显示电路构成，主要功能：人机交互、脉冲输出、电流/电压采样、故障保护、光纤通信；功率模块主要由隔离变压器、整流桥、电容器、放电回路、单相逆变桥、采样电路及连接电抗构成，主要功能：实现电能传递及变换，采集关键监测电量；开入开出模块主要由继电器和接触器组成，主要功能：提供开出及状态返回电路。
双机热备型高频电压恒流源，热备实现要素主要有：1、光纤通信，通过主控制芯片异步串行通信实现运行参数设定、故障信息传送、运行状态跟踪、触发脉冲传送功能；2、连接电抗，单台恒流源经连接电抗及接触器后，进行并联，避免由于单台故障引起过流等故障，进而引发停机甚至其他故障；3、接触器互控，恒流源控制开出电路包括本机及邻机接触器的开出量电路，状态返回量电路包括本机及邻机接触器的状态返回量电路，及时控制及跟踪本机及邻机状态。
运行恒流源与热备恒流源之间通过光纤通信，实现并联热备方式运行。
运行恒流源负责参数设置、AD采样、PI调节、故障保护等功能，同时发送开关管占空比至运行及热备恒流源，使得两设备电流各为总输出的一半，并保证电流相位一致。热备恒流源在接收到运行机信号时，通过判断故障与否，然后响应相应的运行模式。
热备恒流源故障时，自我封锁并切断自身连接负载接触器，运行恒流源升额，实现满容量运行；热备恒流源故障下，无法实现自我封锁并切断负载接触器时，运行恒流源也可以通过通信实现对热备恒流源接触器的切断，而后升额，实现满容量运行；运行恒流源故障时，热备恒流源通信识别后，以运行恒流源模式运行，处理故障恒流源后，升额实现满容量运行。具体故障信息，通过光纤传送后，均保存并于LED显示灯进行显示。不同的故障信息，编码不同，便于识别。
本实用新型采用控制部分和功率模块双热备方式，为H桥级联型高压无功补偿装置（SVG）提供高可靠控制电源。
双机热备型高频电压恒流源主电路拓扑结构如图1所示，主电路包括：隔离变压器1、三相整流桥2、启动电阻3、电容及泄放电阻4、单相逆变桥5、连接电抗6、接触开关7、非线性负载8，两恒流源通过连接电抗及主电路开关并联，避免由于单台故障引起过流等故障，进而引发停机甚至其他故障。
双机热备型高频电压恒流源控制电路框图主要如图2所示，主要包括：显示及按键模块、主控模块和驱动模块。其中，显示模块及按键功能如图2所示，包含：输出频率显示a、电流显示b、启动键c、停止键d、电流增键e、电流减键f、频率增键g、频率减键h；主控模块是整个热备恒流源的核心部分，包含：母线电压采样、负载电流采样、开入开出、光纤通信、485通信，其中，485通讯，设置为调试通讯口；驱动模块的功能，控制单相逆变桥IGBT的开通关断，主要包括IGBT的驱动脉冲转换模块及IGBT的温度监测k。
功率采样电路原理图如图3所示，主要包括母线电压采样及负载电流采样，其中母线电压即为图1中电容及泄放电阻回路4两端电压，负载电流即非线性负载所流经电流。
通讯电路原理图如图4所示，包括两部分并联开关开入开出监测和光纤通信两部分。其中，开入开出监测，即双机热备型高频电压恒流源分别对运行机及热备机的并联开关进行控制量输出及状态量监测，光纤通信，即两并联恒流源在运行过程中，双热备恒流源通过光纤通信进行信息交互：投运、参数、状态、故障、切负载、运行及热备转换等等。
故障处理原理图如图5所示，两并联恒流源所处理的故障包括：IGBT桥臂驱动故障、左右桥臂温度报警、左右桥臂温度超限、母线过压欠压、负载过流、板卡供电故障、通讯故障等。故障状态的变化，触发故障处理程序，根据不同的故障，进入不同的运行状态，如降额、单机运行、停运等。
双机热备恒流源故障切换原理如图6所示，热备恒流源故障时，自我封锁并切断自身连接负载接触器，运行恒流源升额，实现满容量运行；热备恒流源故障下，无法实现自我封锁并切断负载接触器时，运行恒流源也可以通过通信实现对热备恒流源接触器的切断，而后升额，实现满容量运行；运行恒流源故障时，热备恒流源通信识别后，以运行恒流源模式运行，处理故障恒流源后，升额实现满容量运行。

Claims (5)

1.一种双机热备型高频电压恒流源，其特征在于：包括两台独立的高频电压恒流源，所述高频电压恒流源每台均与连接电抗器和接触器串联，串联了连接电抗器和接触器的两台高频电压恒流源并联后连接负载，共同热备运行对负载进行供电；所述每台高频电压恒流源包括控制模块、功率模块和开入开出模块，所述控制模块通过控制连接两台高频电压恒流源的光纤实现两台高频电压恒流源的通信，对母线电压和负载电流进行采样，判断状态，所述控制模块连接功率模块，实现电能传递及变换，采集关键监测电量，所述控制模块连接开入开出模块，控制高频电压恒流源的开关。 
2.如权利要求1所述的双机热备型高频电压恒流源，其特征在于：所述控制模块包括显示及按键子模块、主控子模块和驱动子模块，所述主控子模块主要包括母线电压采样部分、负载电流采样部分、故障保护部分、光纤通信部分和485通信部分，所述驱动子模块包括左右桥臂，即两台高频电压恒流源的驱动部分；所述功率模块主要由隔离变压器、整流桥、电容器、放电回路、单相逆变桥、采样电路及串联的连接电抗器构成；所述开入开出模块主要由继电器和串联的接触器组成；所述两台高频电压恒流源以光纤连接，通过所述主控子模块的光纤通信部分进行运行状态的信号传输，所述接触器与所述两台高频电压恒流源的主控子模块均有通信连接，主控子模块监测和控制两台高频电压恒流源的两个接触器。 
3.如权利要求1或2所述的双机热备型高频电压恒流源，其特征在于：所述两台高频电压恒流源其中一台为运行机，另一台作为热备机，电流输出均等，各自承担总输出的一半，运行机作为主控，负责控制和驱动运行机和热备机，使两台高频电压恒流源输出电流均等，相位一致。 
4.如权利要求1或2所述的双机热备型高频电压恒流源，其特征在于：所述接触器采用接触开关。 
5.如权利要求2所述的双机热备型高频电压恒流源，其特征在于：所述主控子模块的485通信部分，设置为调试通讯口，所述驱动子模块的左右桥臂分别控制两台高频电压恒流源的单相逆变桥的开通关断。 
CN2012207164526U 2012-12-21 2012-12-21 一种双机热备型高频电压恒流源 Expired - Fee Related CN203151200U (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN2012207164526U CN203151200U (zh) 2012-12-21 2012-12-21 一种双机热备型高频电压恒流源

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN2012207164526U CN203151200U (zh) 2012-12-21 2012-12-21 一种双机热备型高频电压恒流源

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN203151200U true CN203151200U (zh) 2013-08-21

Family

ID=48978695

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN2012207164526U Expired - Fee Related CN203151200U (zh) 2012-12-21 2012-12-21 一种双机热备型高频电压恒流源

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN203151200U (zh)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105743068A (zh) * 2016-04-13 2016-07-06 国船电气（武汉）有限公司 一种无功发生器保护系统
CN108400582A (zh) * 2018-02-05 2018-08-14 大连理工大学 一种基于特斯拉高压线圈短接的单导线电能传输系统
CN110196564A (zh) * 2019-05-31 2019-09-03 北京宇航系统工程研究所 一种抗单粒子辐照的平滑切换双机冗余配电系统

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105743068A (zh) * 2016-04-13 2016-07-06 国船电气（武汉）有限公司 一种无功发生器保护系统
CN108400582A (zh) * 2018-02-05 2018-08-14 大连理工大学 一种基于特斯拉高压线圈短接的单导线电能传输系统
CN108400582B (zh) * 2018-02-05 2020-12-11 大连理工大学 一种基于特斯拉高压线圈短接的单导线电能传输系统
CN110196564A (zh) * 2019-05-31 2019-09-03 北京宇航系统工程研究所 一种抗单粒子辐照的平滑切换双机冗余配电系统

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN102629778B (zh) 多制式模块化eps应急电源
CN203352454U (zh) 一种电压型高频恒流源
CN109406936B (zh) 充电桩报警保护模块
CN201146397Y (zh) 智能型快速应急电源系统
CN203151200U (zh) 一种双机热备型高频电压恒流源
CN103441508A (zh) 一种多用途低压智能电容器
CN102394554A (zh) 一种具有冗余控制功能的功率单元旁路电路
CN202363966U (zh) 备用电源自动投切装置
CN108233391B (zh) 级联式svg串并行协同通信控制器
CN109378887B (zh) 充电桩控制系统
CN102148505A (zh) 无功补偿控制器
CN202268801U (zh) 一种具有冗余控制功能的功率单元旁路电路
CN201191712Y (zh) 触摸式一体化智能型变电站用低压交流柜
CN208461470U (zh) 一种变频器防低电压穿越装置
CN105471241A (zh) 基于机械式接触器的双路供电的高压变频器单元旁路装置
CN102231565A (zh) 双电源局扇集成控制系统
CN202798126U (zh) 一种plc不间断供电自动切换系统
CN200990575Y (zh) 电梯变频器外挂式能量回馈装置
CN201222606Y (zh) 双母pt电压切换装置
CN202004526U (zh) 切换开关装置
CN102842911A (zh) 矿用动态无功补偿装置
CN202474934U (zh) 以升压整流为充电保障的中压应急电源
CN203014473U (zh) 微机厂用电快速切换装置
CN206099510U (zh) 一种基于plc实现的低压三进线三母联备自投控制系统
CN202142908U (zh) 矿用双电源局扇集成控制电路

Legal Events

Date Code Title Description
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee

Granted publication date: 20130821

Termination date: 20211221