【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及有源关断的，特别涉及一种可控硅有源关断装置及控制方法。
技术介绍
1、含有可控硅scr的快速电压调节装置装置如图7所示。avc能在电网短时波动时为敏感负载提供供电。当电网正常运行时，可控硅导通，负载由电网供电；当电网发生异常时，可控硅把负载与电网故障切断，负载转由双向变流器供电。avc设备的scr关断速度越快，对负载的供电保障效果就越好，防止电网故障以及过电流影响负载。可控硅的导通可由驱动信号控制，但关断动作不受信号完全控制，其关断条件为：在停止发送驱动信号后，可控硅两端电压反向或者通过可控硅的电流小于维持电流，可控硅即可关断。
2、目前avc在处理电压暂升/暂降等情况时，可控硅scr的有源关断方式为：控制如图8所示的pcs的电压输出，使得avc中可控硅的pcs端电压高于网侧电压，从而通过scr的电流过零，达到快速关断电子开关scr的目的。
3、此方法中pcs的输出控制方法为电压源模式，如图9 所示。此种控制的参考信号为设定输出电压，通过电压外环和电流内环控制器计算pwm信号，驱动pcs逆变器的功率模块。参考电压的设置根据实际的网侧电压调整。
4、如果电网出现电压暂升故障，需要pcs输出更高电压以提供scr的反向电压，快速关断可控硅。一方面pcs输出比电网暂升电压更高的电压值，需考虑负载的耐受范围，并同时提供足够的输出电能关断可控硅，电压参考值范围窄，不容易控制；另一方面需要根据暂升电压实时不断调整pcs输出以实现关断，而电网电压暂升时，pcs的电压被电网和导通的scr钳位，实际
5、图10展示了电压源型pcs输出电压如果未能高于电网暂升电压，造成的过流现相仿真。仿真中电网电压暂升到相电压230.9v，pcs输出低，未能关断可控硅，电网能量通过scr灌入pcs。
6、当电网侧出现不同情况的短路故障(单相、两相短路，两相、三相接地等)时， pcs会跟随电网正常时的相位，由于输电线路中的阻抗，有可能出现电网故障相位跳变，导致pcs输出相位和电网电压相位的偏差。不同的短路相位可能会出现pcs过流，可控硅需要更长时间自然关断。
7、图11展示了bc两相接地短路时的故障波形仿真。短路发生在 a相75°相位，如图所示网侧电压由于短路发生了相位跳变，scr出现过流现相。
8、因此有必要提供一种成本低、解决快速电压调节装置avc中电网侧电压暂升时的可控硅快速关断问题、改善电网侧短路故障时相位跳变导致的过流问题的可控硅有源关断装置及控制方法。
技术实现思路
1、本专利技术所要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供了一种成本低、解决快速电压调节装置avc中电网侧电压暂升时的可控硅快速关断问题、改善电网侧短路故障时相位跳变导致的过流问题的可控硅有源关断装置及控制方法。
2、本专利技术所采用的技术方案是：本专利技术包括可控硅、双向变流器、储能直流源以及旁路开关；所述可控硅的入线端与电网连接，所述可控硅的出线端与负载连接；所述储能直流源与所述双向变流器并联于所述可控硅和所述负载之间；并联端位于所述可控硅的负载侧；所述储能直流源与所述双向变流器连接；所述旁路开关的入线端与所述电网连接，所述旁路开关的出线端与所述负载连接。
3、由上述方案可见，本申请可以有效保证快速电压调节装置、并联型双向变流器对敏感负载的保护；可以解决快速电压调节装置avc中电网侧电压暂升时的可控硅快速关断问题；可以改善电网侧短路故障时相位跳变导致的过流问题；不添加任何元器件，通过已有的双向变流器有源组件实现可控硅的有源快速关断，有效控制成本。
4、一个优选方案是，所述可控硅包括两组并联的正向可控硅与反向可控硅，为交流电提供双向通路。
5、一个优选方案是，所述可控硅有源关断装置还包括故障判断模块、可控硅驱动控制模块、调节量选择模块、变流器输出控制模块；
6、所述控制方法如下：
7、a、当所述电网出现异常故障时，所述故障判断模块判断所述电网出现故障，则停止所述可控硅的驱动信号故障；所述故障判断模块将网侧故障分为电压暂降故障和电压暂升故障；
8、b、所述调节量选择模块根据故障类型选择调节量，所述电压暂降故障发生时，选择所述双向变流器的电压作为调节量；所述电压暂升故障发生时，选择所述双向变流器的电流作为调节量；
9、c、所述变流器输出控制模块在电压作为调节量时，以电压源模式进行输出电压控制，输出电压高于网侧电压，有效快速关断所述可控硅；电压源输出过程中出现所述可控硅的电流过流时，改用电流作为调节量，抑制网侧短路可能造成的相位跳变；所述电网恢复正常，所述双向变流器停止输出；
10、d、所述变流器输出控制模块在电流作为调节量时，以电流源模式进行输出电流控制，为所述负载提供输出，所述可控硅电流快速过零，有效快速关断所述可控硅；所述可控硅关断后，改用电压作为调节量，作为电压源输出可应对所述负载变化在补偿时出现；所述电网恢复正常，所述双向变流器停止输出。
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1.一种可控硅有源关断装置，其特征在于：它包括可控硅（1）、双向变流器（2）、储能直流源（3）以及旁路开关（4）；所述可控硅（1）的入线端与电网（5）连接，所述可控硅（1）的出线端与负载（6）连接；所述储能直流源（3）与所述双向变流器（2）并联于所述可控硅（1）和所述负载（6）之间；并联端位于所述可控硅（1）的负载侧；所述储能直流源（3）与所述双向变流器（2）连接；所述旁路开关（4）的入线端与所述电网（5）连接，所述旁路开关（4）的出线端与所述负载（6）连接。
2.根据权利要求1所述的一种可控硅有源关断装置，其特征在于：所述可控硅（1）包括两组并联的正向可控硅与反向可控硅，为交流电提供双向通路。
3.一种如权利要求1所述的一种可控硅有源关断装置的控制方法，其特征在于：所述可控硅有源关断装置还包括故障判断模块（8）、可控硅驱动控制模块（9）、调节量选择模块（10）、变流器输出控制模块（11）；
【技术特征摘要】
1.一种可控硅有源关断装置，其特征在于：它包括可控硅（1）、双向变流器（2）、储能直流源（3）以及旁路开关（4）；所述可控硅（1）的入线端与电网（5）连接，所述可控硅（1）的出线端与负载（6）连接；所述储能直流源（3）与所述双向变流器（2）并联于所述可控硅（1）和所述负载（6）之间；并联端位于所述可控硅（1）的负载侧；所述储能直流源（3）与所述双向变流器（2）连接；所述旁路开关（4）的入线端与所述电网（5）连接...
【专利技术属性】
技术研发人员：安乐，潘慕军，
申请(专利权)人：珠海泰坦科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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