【技术实现步骤摘要】
适用于短路保护的异步发电机整流供电系统
本专利技术涉及直流电网配电系统,尤其涉及一种异步发电机供电系统。
技术介绍
随着电子技术发展迅速,船舶行业越来越关注直流电网在船舶上的应用,交流发电机整流供电系统由交流发电机组、整流装置、直流母线组成,此类系统具有稳定性好、体积小、易布置、控制调整方便、发电机易维护等特点,逐渐成为大型独立供电系统的发展方向。随着系统功率的增大,短路冲击电流已经超过了现有断路器的极限接通和分断能力,同时也超过了构成整流装置的电力电子器件(例如IGBT)正常工作电流的数倍,一旦发生直流母线短路故障,有可能会导致交流发电机组停止工作,造成全面停电。因此如何解决母线短路时的选择性保护及电力电子设备的脆弱性之间的矛盾,成为该系统发展的瓶颈问题。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题在于提供一种适用于短路保护的异步发电机整流供电系统,其解决了直流配电系统中,直流母线短路时的选择性保护及电力电子设备的脆弱性之间的矛盾,在不影响发电机整流性能的基础上,可以实现短路时直流配电系统的选择性和快速恢复性。为解决上述技术问题,本专利技术所采取的技术方案是:适用于短路保护的异步发电机整流供电系统,包括异步发电机组、主功率整流装置、励磁装置、滤波装置和控制器;异步发电机组的定子绕组与主功率整流装置的输入端连接,主功率整流装置用于向外部负载提供直流电源;励磁装置的交流侧与滤波装置的一端相连,滤波装置的另一端分别与异步发电机组的定子绕组和主功率整流装置的输入端连接;控制器用于获取主功率整流装置的输出电压udc和输出电流idc、异步发电机组的输出电压和输出电流以及 ...
【技术保护点】
适用于短路保护的异步发电机整流供电系统,其特征在于,包括异步发电机组、主功率整流装置、励磁装置、滤波装置和控制器;所述异步发电机组的定子绕组与所述主功率整流装置的输入端连接,所述主功率整流装置用于向外部负载提供直流电源;所述励磁装置的交流侧与所述滤波装置的一端相连,所述滤波装置的另一端分别与所述异步发电机组的定子绕组和所述主功率整流装置的输入端连接;所述控制器用于获取所述主功率整流装置的输出电压udc和输出电流idc、所述异步发电机组的输出电压和输出电流以及所述励磁装置的直流侧电压udc1,基于所获取的值以及主功率整流装置的输出电流idc与预设的短路电流阈值I阈之间的比较结果对所述励磁装置进行相应的控制,以使得在idc<I阈时,励磁装置的输出电压udc1稳定在预设的第一电压,主功率整流装置的输出电压udc稳定在预设的第二电压,在idc≥I阈时,励磁装置的输出电压udc1稳定在所述预设的第一电压,主功率整流装置的输出电流idc稳定在预设的电流值,所述预设的电流值小于所述短路电流阈值。
【技术特征摘要】
1.适用于短路保护的异步发电机整流供电系统,其特征在于,包括异步发电机组、主功率整流装置、励磁装置、滤波装置和控制器;所述异步发电机组的定子绕组与所述主功率整流装置的输入端连接,所述主功率整流装置用于向外部负载提供直流电源;所述励磁装置的交流侧与所述滤波装置的一端相连,所述滤波装置的另一端分别与所述异步发电机组的定子绕组和所述主功率整流装置的输入端连接;所述控制器用于获取所述主功率整流装置的输出电压udc和输出电流idc、所述异步发电机组的输出电压和输出电流以及所述励磁装置的直流侧电压udc1,基于所获取的值以及主功率整流装置的输出电流idc与预设的短路电流阈值I阈之间的比较结果对所述励磁装置进行相应的控制,以使得在idc<I阈时,励磁装置的输出电压udc1稳定在预设的第一电压,主功率整流装置的输出电压udc稳定在预设的第二电压,在idc≥I阈时,励磁装置的输出电压udc1稳定在所述预设的第一电压,主功率整流装置的输出电流idc稳定在预设的电流值,所述预设的电流值小于所述短路电流阈值。2.根据权利要求1所述的适用于短路保护的异步发电机整流供电系统,其特征在于,所述励磁装置包括全控整流桥、储能电容以及预励磁电源;所述全控整流桥的交流侧与所述滤波装置的一端相连,所述储能电容并联在所述全控整流桥的直流侧,所述预励磁电源与所述储能电容并联连接,用于提供异步发电机组启动时所需的励磁电压;所述控制器用于控制所述全控型整流桥的工作。3.根据权利要求2所述的适用于短路保护的异步发电机整流供电系统,其特征在于,所述预励磁电源包括直流电源和二极管,所述直流电源的正端与所述二极管的正极连接,所述二极管的负极与所述储能电容的一端连接,所述直流电源的负端与所述储能电容的另一端连接。4.根据权利要求2所述的适用于短路保护的异步发电机整流供电系统,其特征在于,所述控制器包括:第一直流电压调节器,用于根据获取的励磁装置直流侧电压udc1与给定的励磁装置直流侧电压U*dc1的比较,生成直流电流有功分量给定值i*d;第二直流电压调节器,用于根据获取的主功率整流装置输出电压udc与给定的主功率整流装置输出电压U*dc的比较,生成直流电流无功分量给定值i*q;直流电流调节器,用于根据获取的主功率整流装置输出电流idc与给定的主功率整流装置输出电流...
【专利技术属性】
技术研发人员:杨璇,冯玉龙,庄伟,李骁,周忠凯,潘志强,周瑜,王春杰,周特威,段征,
申请(专利权)人:中国船舶重工集团公司第七一一研究所,
类型:发明
国别省市:上海,31
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