双向可控避雷器和其控制方法技术

本发明专利技术公开了一种双向可控避雷器和其控制方法，双向可控避雷器包括避雷器本体、电力电子开关模块、电压检测模块、控制模块；避雷器本体包括串联连接的第一避雷器单元和第二避雷器单元；所述电力电子开关模块包括二极管整流桥单元和IGBT，二者并联连接；电力电子开关模块和第一避雷器单元或第二避雷器单元并联连接；所述电压检测模块用于检测避雷器本体的电压；所述控制模块采样连接所述电压检测模块，控制连接所述电力电子模块。本发明专利技术的双向可控避雷器，在电压检测模块检测到避雷器本体电压过高时，由控制模块控制电力电子开关模块中的IGBT导通或关断，控制第一避雷器单元或第二避雷器单元的投入或切除，达到降低避雷器本体两端电压的目的。

【技术实现步骤摘要】
双向可控避雷器和其控制方法
本专利技术属于电力电子
，具体涉及一种双向可控避雷器和其控制方法。
技术介绍
避雷器主要作用是限制过电压和吸收能量。常规避雷器一旦制造完成后，其伏安特性基本固定，难以调整。如何使得避雷器具备稳态下的低荷电率和暂态下的低残压功能的同时，且能快速调整避雷器的伏安特性，以适应智能电网的需要是目前亟待解决的技术问题。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种可控避雷器，该可控避雷器需同时具备稳态下的低荷电率和暂态下的低残压功能，且避雷器的伏安特性可以快速调整，解决了可控避雷器响应速度快及应用范围广、可靠性高的问题。为解决上述问题，本专利技术的第一方面提供了一种双向可控避雷器，包括：避雷器本体，电力电子开关模块、电压检测模块和控制模块；所述避雷器本体包括第一避雷器单元和第二避雷器单元，所述第一避雷器单元和第二避雷器单元分别为一个或多个数量的避雷器，所述第一避雷器单元和第二避雷器单元串联连接；所述电力电子开关模块用于实现所述第一避雷器单元和/或所述第二避雷器单元的投入或切除，所述电力电子开关模块与第一避雷器单元或所述第二避雷器单元并联连接；所述电压检测模块用于检测避雷器本体两端的电压；所述电压检测模块与所述避雷器本体并联连接，所述电压检测模块的另一端与所述控制模块的一端电连接，所述控制模块的另一端与所述电力电子开关模块的一端电连接。根据本专利技术的一个实施例，所述电力电子开关模块包括绝缘栅双极型晶体管IGBT和二极管整流桥单元，所述二极管整流桥单元与所述IGBT并联连接，所述控制模块用于控制所述IGBT。根据本专利技术的一个实施例，所述二极管整流桥单元包括第一二极管、第二二极管、第三二极管、第四二极管，所述第一二极管的负极与所述第三二极管的负极连接构成所述二极管整流单元的第一节点，所述第三二极管的正极与所述第四二极管的负极连接构成所述二极管整流单元的第二节点，所述第四二极管的正极与所述第二二极管的正极连接构成所述二极管整流单元的第三节点，所述第二二极管的负极与所述第一二极管的正极连接构成所述二极管整流单元的第四节点，所述二极管整流单元的第三节点和所述二极管整流单元的第一节点分别与所述IGBT的两端电连接，所述第二二极管整流单元的第二节点和所述二极管整流单元的第四节点分别与所述第一避雷器单元的两端或所述第二避雷器单元的两端电连接。根据本专利技术的一个实施例，所述IGBT控制第一避雷器单元或第二避雷器单元的投入或切除。本专利技术第二方面公开了一种双向可控避雷器的控制方法，所述控制方法应用于以上所述的双向可控避雷器，包括：电压检测模块实时检测避雷器本体两端的电压，当避雷器本体两端的电压大于第一阈值电压时，控制模块控制电力电子开关模块中的IGBT导通，将第一避雷器单元或第二避雷器单元短接，第一避雷器单元或第二避雷器单元切除，调整避雷器伏安特性，降低避雷器本体两端电压。电压检测模块实时检测避雷器本体两端的电压，当避雷器本体两端的电压小于第二阈值电压时，控制模块控制电力电子开关模块中的IGBT关断，第一避雷器单元或第二避雷器单元投入。本专利技术的一种双向可控避雷器，在电压检测模块检测到避雷器本体电压过高时，由控制模块控制电力电子开关模块中的IGBT导通，将第一避雷器单元或者第二避雷器单元短接，达到调整避雷器伏安特性，降低避雷器本体两端电压的目的。本专利技术的高压可控避雷器，既可以应用在交流电网系统中，也可以应用在直流电网系统中，且电力电子模块中的二极管和IGBT等器件的技术都非常成熟，有效解决可控避雷器响应速度快及应用范围广、可靠性高等问题。附图说明图1是本专利技术实施例公开的的高压可控避雷器的电路原理图。具体实施方式为使本专利技术的目的、技术方案和优点更加清楚明了，下面结合具体实施方式并参照附图，对本专利技术进一步详细说明。应该理解，这些描述只是示例性的，而并非要限制本专利技术的范围。此外，在以下说明中，省略了对公知结构和技术的描述，以避免不必要地混淆本专利技术的概念。图1是本专利技术实施例公开的的高压可控避雷器的电路原理图。该可控避雷器包括避雷器本体、电力电子开关模块、电压检测模块、控制模块。避雷器本体，电力电子开关模块、电压检测模块、控制模块；所述避雷器本体包括第一避雷器单元和第二避雷器单元，所述第一避雷器单元和第二避雷器单元分别为一个或多个数量的避雷器，所述第一避雷器单元和第二避雷器单元串联连接，如图1所示，避雷器本体包括串联连接的避雷器1、避雷器2和避雷器3，避雷器2可作为第一避雷器单元，避雷器1和避雷器3可作为第二避雷器单元，又或者避雷器2可作为第二避雷器单元，避雷器1和避雷器3可作为第一避雷器单元。所述电压检测模块用于检测避雷器本体两端的电压，所述电力电子开关模块包括绝缘栅双极型晶体管IGBT和二极管整流桥单元，所述二极管整流桥单元与所述IGBT并联连接，所述控制模块用于控制所述IGBT，所述电力电子开关模块用于实现所述第一避雷器单元或所述第二避雷器单元的投入或切除；所述电压检测模块与所述避雷器本体并联连接，所述电压检测模块的另一端与所述控制模块的一端电连接，所述控制模块的另一端与所述电力电子开关模块的一端电连接，所述电力电子开关模块与第一避雷器单元或所述第二避雷器单元并联连接。电力电子开关模块和避雷器2并联连接；电力电子模块中由二极管整流桥单元和IGBT等器件组成，在收到合闸命令后的微秒级时间内，使其完全导通。所述二极管整流桥单元包括第一二极管VD1、第二二极管VD2、第三二极管VD3、第四二极管VD4，所述第一二极管的负极与所述第三二极管的负极连接构成所述二极管整流单元的第一节点①，所述第三二极管的正极与所述第四二极管的负极连接构成所述二极管整流单元的第二节点②，所述第四二极管的正极与所述第二二极管的正极连接构成所述二极管整流单元的第三节点③，所述第二二极管的负极与所述第一二极管的正极连接构成所述二极管整流单元的第四节点④，所述二极管整流单元的第三节点③和所述二极管整流单元的第一节点①分别与所述IGBT的两端电连接。所述第二二极管整流单元的第二节点②和所述二极管整流单元的第四节点④分别与所述第一避雷器单元的两端或所述第二避雷器单元的两端电连接。IGBT控制第一避雷器单元或第二避雷器单元的投入或切除。电压检测模块用于检测避雷器本体两端AB点的电压。控制模块采样连接电压检测模块，控制连接所述电力电子模块，通过控制电力电子开关模块中IGBT的导通、关断来动态调整可控避雷器在运行过程中的伏安特性。本专利技术第二方面公开了一种双向可控避雷器的控制方法，所述控制方法应用于以上所述的双向可控避雷器，包括：电压检测模块实时检测避雷器本体两端的电压，当避雷器本体两端的电压大于第一阈值电压时，控制模块控制电力电子开关模块中的IGBT导通，将第一避雷器单元或第二避雷器单元短接，第一避雷器单元或第二避雷器单元切除，调整避雷器伏安特性，降低避雷器本体两端电压。电压检测模块实时检本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.双向可控避雷器，其特征在于，包括：避雷器本体，电力电子开关模块、电压检测模块和控制模块；/n所述避雷器本体包括第一避雷器单元和第二避雷器单元，所述第一避雷器单元和第二避雷器单元分别为一个或多个数量的避雷器，所述第一避雷器单元和第二避雷器单元串联连接；/n所述电力电子开关模块用于实现所述第一避雷器单元和/或所述第二避雷器单元的投入或切除，所述电力电子开关模块与第一避雷器单元或所述第二避雷器单元并联连接；/n所述电压检测模块用于检测避雷器本体两端的电压；/n所述电压检测模块与所述避雷器本体并联连接，所述电压检测模块的另一端与所述控制模块的一端电连接，所述控制模块的另一端与所述电力电子开关模块的一端电连接。/n

【技术特征摘要】
1.双向可控避雷器，其特征在于，包括：避雷器本体，电力电子开关模块、电压检测模块和控制模块；
所述避雷器本体包括第一避雷器单元和第二避雷器单元，所述第一避雷器单元和第二避雷器单元分别为一个或多个数量的避雷器，所述第一避雷器单元和第二避雷器单元串联连接；
所述电力电子开关模块用于实现所述第一避雷器单元和/或所述第二避雷器单元的投入或切除，所述电力电子开关模块与第一避雷器单元或所述第二避雷器单元并联连接；
所述电压检测模块用于检测避雷器本体两端的电压；
所述电压检测模块与所述避雷器本体并联连接，所述电压检测模块的另一端与所述控制模块的一端电连接，所述控制模块的另一端与所述电力电子开关模块的一端电连接。


2.根据权利要求1所述的双向可控避雷器，其特征在于，所述电力电子开关模块包括绝缘栅双极型晶体管IGBT和二极管整流桥单元，所述二极管整流桥单元与所述IGBT并联连接，所述控制模块用于控制所述IGBT。


3.根据权利要求2所述的双向可控避雷器，其特征在于，所述二极管整流桥单元包括第一二极管、第二二极管、第三二极管和第四二极管，所述第一二极管的负极与所述第三二极管的负极连接构成所述二极管整流单元的第一节点，所述第三二极管的正极与所述第四二极管的负...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄永瑞，范彩云，常忠廷，韩坤，何青连，胡秋玲，刘路路，王宇丁，张向龙，户永杰，
申请(专利权)人：许继集团有限公司，许继电气股份有限公司，
类型：发明
国别省市：河南;41