具有冗余电流反馈的整流控制系统技术方案

本发明专利技术公开一种应用于大型整流系统的具有冗余电流反馈的整流控制系统，其包括交流互感器、直流传感器、主控制器、整流机组驱动控制器和报警装置，整流机组驱动控制器包括整流机组角侧驱动控制器和整流机组星侧驱动控制器；所述主控制器包括逻辑控制模块、调节器和输出控制模块。本发明专利技术应用于同型号并联运行的大型整流系统中，在不增加传感器数量的基础上，有效避免因反馈信号异常造成的输出电流波动，起到异常工况下保护整流装置和负载的作用，改善系统安全性；同时能够使用较少的传感器完成基本控制任务，降低运营成本，同时提高了设备稳定运行的可靠性。

【技术实现步骤摘要】
具有冗余电流反馈的整流控制系统
本专利技术涉及大型整流系统，更具体地说，涉及一种具有冗余电流反馈的整流控制系统。
技术介绍
为了实现工业生产所需要的大直流电流输出，许多现场需要将多台整流装置并联使用。这些装置通常以三相六脉波为基础单元，工作在稳流方式。两台六脉波单元共用一台整流变压器，分星、角侧连接组成12脉波机组，降低谐波干扰。为使这些装置能够均匀承担负载所需的输出，现场的控制系统需要多套大电流直流传感器分别进行检测。这些传感器往往工作在恶劣的环境下，安全性难以提高。同时，现场连接线路通常长达数十米甚至数百米，非常容易引入多种干扰因素和安全问题。而一旦传感器信号出现异常，则会导致机组的输出波动，轻则影响生产，重则容易导致的生产安全事故。因此十分需要这样一种控制系统，在反馈信号出现异常的情况下，能够保持正确的控制输出，并发出错误报警，提示人工排除故障。
技术实现思路
本专利技术所解决的问题是：当本专利技术所涉及的整流控制系统发生反馈信号故障时，能够正确识别故障，并有效控制输出电流。能够有效避免因反馈信号故障造成的输出电流异常变化，优化系统安全性；同时能够使用较少的传感器完成基本控制任务。本专利技术为解决上述问题采用如下的技术方案，具有冗余电流反馈的整流控制系统，其包括交流互感器、直流传感器、主控制器、整流机组驱动控制器和报警装置，整流机组驱动控制器包括整流机组角侧驱动控制器和整流机组星侧驱动控制器，其特征在于：在同一台整流变压器的12脉波机组中，在整流变压器的输入端安装网侧交流互感器，整流变压器的星型输出端和角型输出端分别安装星侧交流互感器和角侧交流互感器；整流变压器输出端连接的整流机组的星型输出端和角型输出端分别安装星侧直流传感器和角侧直流传感器；整流机组的总电流输出端上安装机组直流传感器；所述主控制器包括逻辑控制模块、调节器一、调节器二、调节器三和输出控制模块；网侧交流互感器、星侧交流互感器、角侧交流互感器、星侧直流传感器和角侧直流传感器和机组直流传感器分别连接至逻辑控制模块，逻辑控制模块输出状态控制信号至输出控制模块，逻辑控制模块输出报警信号至报警装置，逻辑控制模块输出的角侧反馈信号至调节器一；逻辑控制模块输出的星侧反馈信号输入至调节器二，逻辑控制模块输出另一路角侧反馈信号和星侧反馈信号至调节器三；12脉波机组给定的两路输入信号分别输入至调节器一和调节器二；调节器一的输出端分别连接至整流机组角侧驱动控制器和输出控制模块；调节器二的输出端和调节器三的输出端分别连接至输出控制模块；输出控制模块连接至整流机组星侧驱动控制器；调节器一、调节器二和调节器三分别输出一路信号至逻辑控制模块；整流机组角侧驱动控制器和整流机组星侧驱动控制器分别连接至整流机组的角侧、星侧整流器。上述的具有冗余电流反馈的整流控制系统，所述的逻辑控制模块采用微处理器，使用数字调节系统，经过内部逻辑分析判断，生成调节器所需的反馈数据。上述的具有冗余电流反馈的整流控制系统，所述的主控制器在正常接收星侧交流互感器、角侧交流互感器、星侧直流传感器和角侧直流传感器提供的4路反馈信号中的任意3路或3路以上反馈信号的情况下，控制整流机组正常输出。上述的具有冗余电流反馈的整流控制系统，所述的主控制器采用交流、直流反馈对比和机组总、分电流对比及电流分配对比的特性对反馈值进行监视。上述的具有冗余电流反馈的整流控制系统，所述的主控制器除了能按照星、角侧独立稳流的稳流方式之外，还采用主从调节器稳流方式进行闭环稳流，即一个调节器进行稳流计算，另一个调节器依据星、角侧电流差异进行补偿的方式工作，且这两种方式之间可以进行随机无扰切换。上述的具有冗余电流反馈的整流控制系统，所述的主控制器采用统一的bit序列来标记反馈配置情况及检测过程中的状态，并采用查表方式来确定复杂反馈状态下控制器行为的方法来处理多重反馈下的状态逻辑分析。上述的具有冗余电流反馈的整流控制系统，所述的主控制器通过功率相似的原则处理不同有载开关档位下的交直流电流对应关系问题，使用网侧交流互感器信号进行直接或备选信号参与稳流。本专利技术利用12脉波机组中的各电流之间存在多种原理上的对应关系和相互关系，设计出具有冗余电流反馈的整流控制系统，能实现信号间的数值的相互冗余，通过理论值与实测值或是实测值与实测值之间的对比，获得电流信号的正确值及其状态信息。主控制器在正常接收星侧交流互感器、角侧交流互感器、星侧直流传感器和角侧直流传感器提供的4路反馈信号中的任意3路或3路以上反馈信号的情况下，可以控制整流机组正常输出，因此其应用于同型号并联运行的大型整流系统中，能够有效避免因反馈信号故障造成的输出电流异常变化，优化系统安全性；同时按此方法能够使用较少的传感器完成基本控制任务。本专利技术建立在基于微处理器的数字控制技术之上，利用数字控制系统设计灵活、逻辑功能强的特点，使得复杂的控制逻辑和运算得以实现。本专利技术所涉及的技术方法可用于晶闸管整流系统，其控制变量为导通角（或控制角）。同时也适用于自饱和电抗器稳流的二极管整流系统，对应的，控制变量为产生自饱和电抗器控制电流的脉冲宽度。因此，本专利技术可以实现以下功能：·按照一般现场情况，一套12脉波机组控制系统可以接入星、角侧，交、直流电流共4路电流反馈信号，这种情形下，任意一路反馈的故障都不会影响机组正常运行；·正常运行过程中，只要能提供代表星角侧电流的任意2路反馈即可进行正常稳流控制；·允许使用星、角侧两个交流信号和一个直流信号作为反馈信号，进行准确的稳流和分配，并提供冗余保护；·类似上一条，可以使用两个直流信号和一个交流信号作为反馈，本系统能够准确稳流，并实现逻辑功能。·本专利技术所涉及的控制系统既能够以传统方式实现星角侧独立稳流，又能够实现12脉波统一稳流，这种方式下可以避免星角侧装置通过整流变压器的耦合带来的一些问题，能有效提高控制响应速度和总体精度。本专利技术的有益效果是，其应用于同型号并联运行的大型整流系统中，能够有效避免因反馈信号故障造成的输出电流异常变化，起到异常工况下保护整流装置和负载的作用，改善系统安全性；同时能够使用较少的传感器完成基本控制任务，降低运营成本，同时提高了设备稳定运行的可靠性。附图说明图1为本专利技术的整流机组连接关系示意图。图2为本专利技术的系统结构框图。图3为本专利技术的反馈监测软件流程。图4为本专利技术的控制管理软件总体流程。具体实施方式为了使本专利技术的技术方法描述更加清晰，以下结合附图做进一步阐述。需要说明的是，附图仅作为说明本方案之用，并不完全代表本专利技术的全部内容，也不代表实际应用的全部情况。如图1所示，大型整流系统中以整流变压器数量为单位，分成若干12脉波整流机组，机组中分星、角两台6脉波装置。控制系统作为反馈使用的电流信号分别在图中标出。系统中的电流信号之间存在以下这些关系：·星侧整流装置的交流电流变换信号与直流电流测量信号之间呈线性关系，但带有少量误差。角侧整流装置电流信号有着同样的规律；·机组直流总电流等于星、角侧输出电流的总和。在测量值上的关系仅限于测量误差。·为满足平衡需要，机组正常运行时星、角侧输出电流应保持大致相等，同样其交流电流也保持大致相等；·为满足波形需要，机组正常运行时，星、角侧的控制变量（导通角或控制电流）大致相等；·为满足工艺需要，机组运行时输本文档来自技高网...

【技术保护点】
具有冗余电流反馈的整流控制系统，其包括交流互感器、直流传感器、主控制器、整流机组驱动控制器和报警装置，整流机组驱动控制器包括整流机组角侧驱动控制器和整流机组星侧驱动控制器，其特征在于：在同一台整流变压器的12脉波机组中，在整流变压器的输入端安装网侧交流互感器，整流变压器的星型输出端和角型输出端分别安装星侧交流互感器和角侧交流互感器；整流变压器输出端连接的整流机组的星型输出端和角型输出端分别安装星侧直流传感器和角侧直流传感器；整流机组的总电流输出端上安装机组直流传感器；所述主控制器包括逻辑控制模块、调节器一、调节器二、调节器三和输出控制模块；网侧交流互感器、星侧交流互感器、角侧交流互感器、星侧直流传感器和角侧直流传感器和机组直流传感器分别连接至逻辑控制模块，逻辑控制模块输出状态控制信号至输出控制模块，逻辑控制模块输出报警信号至报警装置，逻辑控制模块输出的角侧反馈信号至调节器一；逻辑控制模块输出的星侧反馈信号输入至调节器二，逻辑控制模块输出另一路角侧反馈信号和星侧反馈信号至调节器三；12脉波机组给定的两路输入信号分别输入至调节器一和调节器二；调节器一的输出端分别连接至整流机组角侧驱动控制器和输出控制模块；调节器二的输出端和调节器三的输出端分别连接至输出控制模块；输出控制模块连接至整流机组星侧驱动控制器；调节器一、调节器二和调节器三分别输出一路信号至逻辑控制模块；整流机组角侧驱动控制器和整流机组星侧驱动控制器分别连接至整流机组的角侧、星侧整流器。...

【技术特征摘要】
1.具有冗余电流反馈的整流控制系统，其包括交流互感器、直流传感器、主控制器、整流机组驱动控制器和报警装置，整流机组驱动控制器包括整流机组角侧驱动控制器和整流机组星侧驱动控制器，其特征在于：在同一台整流变压器的12脉波机组中，在整流变压器的输入端安装网侧交流互感器，整流变压器的星型输出端和角型输出端分别安装星侧交流互感器和角侧交流互感器；整流变压器输出端连接的整流机组的星型输出端和角型输出端分别安装星侧直流传感器和角侧直流传感器；整流机组的总电流输出端上安装机组直流传感器；所述主控制器包括逻辑控制模块、调节器一、调节器二、调节器三和输出控制模块；网侧交流互感器、星侧交流互感器、角侧交流互感器、星侧直流传感器和角侧直流传感器和机组直流传感器分别连接至逻辑控制模块，逻辑控制模块输出状态控制信号至输出控制模块，逻辑控制模块输出报警信号至报警装置，逻辑控制模块输出的角侧反馈信号至调节器一；逻辑控制模块输出的星侧反馈信号输入至调节器二，逻辑控制模块输出另一路角侧反馈信号和星侧反馈信号至调节器三；12脉波机组给定的两路输入信号分别输入至调节器一和调节器二；调节器一的输出端分别连接至整流机组角侧驱动控制器和输出控制模块；调节器二的输出端和调节器三的输出端分别连接至输出控制模块；输出控制模块连接至整流机组星侧驱动控制器；调节器一、调节器二和调节器三分别输出一路信号至逻辑控制模块；整流机组角侧驱动控制器和整流机组星侧驱动控制器分别连接至整流机组的角侧、星侧整流器...

【专利技术属性】
技术研发人员：曾广俊，何德，郑伟伟，罗明阳，赵剑锋，赵李诚，
申请(专利权)人：九江赛晶科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：江西,36