一种四桥臂晶闸管开关调压电路及调压方法技术

一种四桥臂晶闸管开关调压电路与调压方法，所述调压电路包括包括串联变压器、调整变压器、四桥臂晶闸管开关和控制电路，调整变压器由四个独立的绕组构成，分为100V绕组、300V绕组和200V绕组，300V绕组位于100V绕组和200V绕组中间，通过组合提供各个等级的输出电压，四桥臂晶闸管开关包括8个晶闸管开关，组成四桥臂桥型开关电路，每个桥臂上各有上下两个晶闸管开关，控制电路分别控制每个晶闸管的开合状态，从而实现电压调节。本发明专利技术的调压电路和调压方法能够提供量程为±600V，精度为100V，共13级的电压调节，具有调压量程大、精度高、切换速度快、生产成本低、使用寿命长等特点。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】一种四桥臂晶闸管开关调压电路与调压方法，所述调压电路包括包括串联变压器、调整变压器、四桥臂晶闸管开关和控制电路，调整变压器由四个独立的绕组构成，分为100V绕组、300V绕组和200V绕组，300V绕组位于100V绕组和200V绕组中间，通过组合提供各个等级的输出电压，四桥臂晶闸管开关包括8个晶闸管开关，组成四桥臂桥型开关电路，每个桥臂上各有上下两个晶闸管开关，控制电路分别控制每个晶闸管的开合状态，从而实现电压调节。本专利技术的调压电路和调压方法能够提供量程为±600V，精度为100V，共13级的电压调节，具有调压量程大、精度高、切换速度快、生产成本低、使用寿命长等特点。【专利说明】
本申请涉及一种分级电压调压电路与调压方法，具体的，涉及一种能够对输电线路末端的电压进行双向调节的四桥臂调压电路及调压方法，适用于1kV供电线路对线路电压进行双向调节控制的三相晶闸管电压调节器。
技术介绍
电压是电能质量主要指标之一，电压不合格影响电网运行的稳定性和经济性。此夕卜，电压不合格危害电器设备安全，关系用户的切身利益和影响电网安全运行。目前国内外使用的1kV线路的分级电压调节器都是机械开关电压调节器(SVR)和三桥臂晶闸管开关电压调节器(Thyristor Voltage Regulator TVR)。SVR的缺点是:一是只能升压调压和降压调压，不能按两端电源的功率方向正反向调压；二是机械开关在调压切换过程中触头会产生电弧，触头受电弧损伤影响开关以及调节器的使用寿命。三桥臂TVR的缺点是:调压分级档位少，电压调节特性差。 因此，如何能够改善了三桥臂TVR的调压特性，增加调压分级档位，更平滑地调节供电线路的电压成为现有技术亟需解决的技术问题。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提出一种四桥臂晶闸管开关调压电路与调压方法，以有效地改善了三桥臂TVR的调压特性，有利于更平滑地调节供电线路，例如1KV供电线路，的电压。 为达此目的，本专利技术采用以下技术方案: 一种四桥臂晶闸管开关调压电路，包括串联变压器、调整变压器、四桥臂晶闸管开关和控制电路， 其中，所述串联变压器位于高压输电线路的输入侧，所述调整变压器位于高压输电线路的输出侧，调整变压器的次级绕组包括彼此串联，电压大小不同，并相互独立的三个子绕组，一共引出4个抽头，其中电压最大的子绕组位于其他两个子绕组中间； 所述四桥臂晶闸管开关包括八个晶闸管组成四桥臂，每个桥臂都包括上下两桥臂，每个上桥臂或下桥臂上都有一个晶闸管，上桥臂中晶闸管的发射极和下桥臂中晶闸管的集电极相连，连结在所述调整变压器的次级绕组对应的抽头上，每个晶闸管的基极连接在所述控制电路输出信号端，所有上桥臂的晶闸管的集电极都连接在一起，连接在串联变压器初级绕组的一个抽头上，所有下桥臂的晶闸管的发射极都连接在一起，连接在串联变压器初级绕组的另一个抽头上，所述控制电路发出信号，控制每个晶闸管的开启或关断。 优选地，所有上桥臂的晶闸管开关的集电极和串联变压器初级绕组的一个抽头之间，还具有电流继电器和电流互感器，在所述串联变压器的初级绕组的两个抽头之间还具有保护开关和限流电抗器。 优选地，所述控制电路包括测量变送电路、单片机系统、同步信号检测电路、触发脉冲产生电路、调压控制和保护控制，测量变送电路连接单片机系统，单片机系统所发出的调压动作命令传输到触发脉冲产生电路，所述触发脉冲产生电路还接收同步信号检测电路发出的同步电压信号，所述触发脉冲产生电路产生调压控制输出信号到控制晶闸管的调压控制，单片机系统还将保护动作命令发送至保护控制，测量变送电路接收所述电流互感器和负载侧的电压信号，负载侧的电压信号作为调压取样信号和同步调压信号分别同时送到所述测量变送电路和所述同步信号检测电路。 优选地，在保护开关没有闭合的情况下，所述四桥臂晶闸管开关的上桥臂中至少要有一个晶闸管保持闭合状态，下桥臂中也至少有一个晶闸管处于闭合状态。 优选地，所述调整变压器的次级绕组的三个子绕组为100V绕组，200V绕组和300V绕组，所述300V绕组位于所述100V绕组和所述200V绕组之间，并引出4个抽头。 优选地，所述高压输电线路为1KV输电线路，所述串联变压器为1:1的串联变压器，所述调整变压器为600:10K的调整变压器。 优选地，所述晶闸管均串联有快速熔断器以构成对每个晶闸管的过电流保护。 优选地，所述串联变压器位于高压输电线路的两相电压之间，或者单相电压与接地线之间。 本专利技术还公开了一种利用上述的四桥臂晶闸管开关调压电路的调压方法，包括: 测量变送电路接收电流互感器的过流保护信号和负载侧的电压信号，所述负载侧的电压信号作为调压取样信号和同步调压信号分别同时送测量变送电路和同步信号检测电路，所述电流互感器的过流保护信号与调压控制信号一起经测量变送电路变换后，送单片机系统分析处理，调压控制信号和过流保护信号与单片机系统的调压定值及保护定值比较，判定是发出调压动作命令，还是发出保护动作命令； 所述调压动作命令与同步信号检测电路的同步电压信号一起送触发脉冲产生电路，触发脉冲产生电路产生的触发脉冲发送到调压控制产生调压控制输出信号，按设计的13级调压策略控制所述四桥臂晶闸管开关的8只晶闸管的导通或关断； 如果检测的过流保护信号超过设定的保护动作定值，单片机系统发出保护动作命令，保护命令经保护控制产生保护控制输出信号，保护开关闭合，停止调压。 优选地，从一个档位的晶闸管设置到另外一个档位的晶闸管设置时，不能直接进行晶闸管的切换，而是要经过一定的晶闸管切换顺序。 因此，本专利技术的四桥臂晶闸管开关调压电路与调压方法能够实现13级档位的电压调节，例如 OV(不调压)和 ±100V、±200V、±300V、±400V、±500V、±600V 等共 13 级档位的电压调节。其中，“土”表示以OV为基准，既可以正方向调节线路电压，又可以反方向调节线路电压，能正反方向调压是TVR与SVR相比的特色，可用于两端电源供电系统和分布式电源供电系统中。四桥臂TVR与三桥臂TVR相比，将调压分级档位从7级提高到13级，有效地改善了三桥臂TVR的调压特性，有利于更平滑地调节1kV供电线路的电压。另外，在分布式电源供电系统中，采用四桥臂TVR能有效解决分布式电源难以发送无功功率的问题，以及更好地改善分布式电源供电系统的电压质量。 【专利附图】【附图说明】 图1是根据本专利技术的四桥臂晶闸管电压调压电路； 图2是根据本专利技术的四桥臂晶闸管开关的放大示意图。 图中的附图标记所分别指代的技术特征为: 1、串联变压器；2、调整变压器；3、电流继电器；4、电流互感器；5、限流电抗器；6、保护开关；7、快速熔断器。 【具体实施方式】 下面结合附图和实施例对本专利技术作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本专利技术，而非对本专利技术的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本专利技术相关的部分而非全部结构。 参见图1，公开了根据本专利技术的四桥臂晶闸管电压调压电路，其包括串联变压器 1、调整变压器2、四桥臂晶闸管开关和控制电路，其中，所述串联变压器I位于高压输电本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种四桥臂晶闸管开关调压电路，包括串联变压器、调整变压器、四桥臂晶闸管开关和控制电路，其中，所述串联变压器位于高压输电线路的输入侧，所述调整变压器位于高压输电线路的输出侧，调整变压器的次级绕组包括彼此串联，电压大小不同，并相互独立的三个子绕组，一共引出4个抽头，其中电压最大的子绕组位于其他两个子绕组中间；所述四桥臂晶闸管开关包括八个晶闸管组成四桥臂，每个桥臂都包括上下两桥臂，每个上桥臂或下桥臂上都有一个晶闸管,上桥臂中晶闸管的发射极和下桥臂中晶闸管的集电极相连，连结在所述调整变压器的次级绕组对应的抽头上，每个晶闸管的基极连接在所述控制电路输出信号端，所有上桥臂的晶闸管的集电极都连接在一起，连接在串联变压器初级绕组的一个抽头上，所有下桥臂的晶闸管的发射极都连接在一起，连接在串联变压器初级绕组的另一个抽头上，所述控制电路发出信号，控制每个晶闸管的开启或关断。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：刘连光，吴伟丽，张宏军，赵军，韩龙艳，刘克发，
申请(专利权)人：华北电力大学，国网甘肃省电力公司，
类型：发明
国别省市：北京;11