一种DVR旁路晶闸管快速切除控制方法技术

本发明专利技术公开了一种DVR旁路晶闸管快速切除控制方法，DVR系统包括控制器、外部检测电路、交流电网、主路单元、旁路单元、负载，旁路单元包括并联的晶闸管与接触器KM，DVR系统具有旁路导通模式与主路补偿模式，当电网电压正常时，DVR系统处于旁路导通模式；当电网电压异常时，旁路晶闸管快速切除进入主路补偿模式，切换过程中采用了电感电流开环结合死区补偿的控制模式，将负载电流信号作为开环控制系统的输入信号，控制DVR系统输出负载电流，使主路输出电流方向与负载电流方向一致，将导通的晶闸管的电流与主路电流进行换流操作，换流完成后将旁路晶闸管关断，进入主路补偿模式。该控制方法简单，实现了旁路导通模式与主路补偿模式的无缝衔接。

【技术实现步骤摘要】
一种DVR旁路晶闸管快速切除控制方法
本专利技术涉及涉及电能质量治理领域，具体涉及一种DVR旁路晶闸管快速切除控制方法。
技术介绍
随着用电设备的技术更新，电压敏感负荷的日益增加，对于电能质量的要求也越来越高，而电压的暂降和暂升等电压质量问题将会造成很大的经济损失，动态电压质量恢复器（DVR）是解决电压暂降最为有效的一种措施。为了提高动态电压质量恢复器的运行效率及经济性，无论是并联型还是串联型的动态电压恢复器都是由主路及旁路两部分组成，电网电压出现异常时，动态电压质量恢复器旁路切除主路自动投入，进行电压补偿；当电网电压质量恢复符合要求时，主路切除旁路自动投入，由电网持续为负荷供电。由于电压质量问题的出现是随机的，所以主路、旁路需要进行快速的投入、切除，以保证负荷的正常供电。旁路部分选用晶闸管，目前对于晶闸管快速切换的实现方式，都是通过判断负载电流的方向，确定导通的晶闸管，再开通系统逆变装置中相应的开关管对导通的晶闸管施加反向直流电压强迫其关断，若导通的晶闸管确定错误，不但不会快速关断晶闸管，反而会使晶闸管的换流电流增大，对晶闸管及开关管造成危害；因此这种晶闸管快速关断的方式，大多采用锁相方式或者增加方向模块来确定电压异常时刻负载电流方向，增加了一定的算法和控制器件。如何解决上述问题，是本领域技术人员致力于解决的事情。
技术实现思路
本专利技术的目的是克服现有技术的不足，提供一种DVR旁路晶闸管快速切除控制方法，该系统控制方法简单易实现，可实现旁路导通模式与主路补偿模式的无缝衔接。为达到上述目的，本专利技术采用的技术方案是：一种DVR旁路晶闸管快速切除控制方法，DVR系统包括控制器、外部检测电路、交流电网、主路单元、旁路单元、负载，所述主路单元包括三电平半桥整流单元、储能电容单元、三电平半桥逆变单元，所述旁路单元置于交流电网与负载间，包括并联的晶闸管与接触器KM，所述晶闸管包括反向并联的晶闸管VT1、VT2；外部检测电路用于对DVR系统内的电网电压进行检测，并将检测结果反馈给控制器，由控制器判断电网电压状态，所述DVR系统具有旁路导通模式与主路补偿模式，当电网电压正常时，DVR系统处于旁路导通模式，主路中的三电平整流单元处于稳压状态，三电平逆变单元处于待机模式，旁路单元中的晶闸管VT1、VT2轮流导通为负载供电；当检测到电网电压异常时，旁路晶闸管快速切除进入主路补偿模式，旁路晶闸管快速切除的具体步骤如下：控制器采用电感电流开环结合死区补偿的控制模式，将负载电流信号作为开环控制系统的输入信号，并控制DVR系统输出负载电流，使主路输出电流方向与负载电流方向一致，从而将导通的晶闸管的电流与主路电流进行换流操作，由主路输出负载电流，换流完成后将旁路晶闸管关断，开始电流闭环控制，进入主路补偿模式。优选地，主路单元中三电平半桥整流单元包括依次串联的IGBT开关管V1、V2、V3、V4以及两个钳位二极管，两个钳位二极管串联后分别接入IGBT开关管V2、V3的两侧；储能电容单元连接在三电平半桥整流单元的输出端上，包括串联的两个电容C1与C2；三电平半桥逆变单元与储能电容单元相连，包括依次串联的IGBT开关管V5、V6、V7、V8以及两个钳位二极管，两个钳位二极管串联后分别连接在IGBT开关管V6、V7的两侧；储能电容单元中的电容中点分别与三电平半桥整流单元中两个钳位二极管的中点、三电平半桥逆变单元中两个钳位二极管的中点相接,储能电容单元通过电容中点接入交流电网中。进一步优选地，所述主路单元还包括连接在交流电网与三电平半桥整流单元间的LCL滤波单元，所述LCL滤波单元包括电感Lfg、电感Lf1、滤波电容Cfc及电阻Rc，电感Lfg、滤波电容Cfc及电阻Rc串联，电感Lf1的一端接在电感Lfg与滤波电容Cfc间、另一端接入IGBT开关管V2与V3间。进一步优选地，所述主路单元还包括连接在三电平逆变单元输出端上的LC滤波单元，所述LC滤波单元包括串联的电感Lf2与滤波电容Cf，电感Lf2的一端连接在IGBT开关管V6与V7的间。由于上述技术方案的运用，本专利技术与现有技术相比具有下列优点：本专利技术的DVR旁路晶闸管快速切除控制方法，其采用了控制器、外部检测电路、交流电网、主路单元、旁路单元、负载，该主路单元包括三电平半桥整流单元、储能电容单元、三电平半桥逆变单元，该旁路单元置于交流电网与负载间，包括并联的晶闸管与接触器KM，所述晶闸管包括反向并联的晶闸管VT1与晶闸管VT2，当外部检测电路检测到DVR系统中电压出现异常时，由控制器控制，将旁路导通模式切换到主路补偿模式，在切换过程中，控制器采用了电感电流开环结合死区补偿的控制模式，将负载电流信号作为开环控制系统的输入信号，并控制DVR系统输出负载电流，使主路输出电流方向与负载电流方向一致，从而将导通的晶闸管的电流全部切换到主路，由主路输出负载电流，使得旁路切除晶闸管，在晶闸管换流结束后开始电流闭环控制，进入主路补偿模式，整个过程无需判断负载电流方向，也无需确定导通晶闸管，在晶闸管关断之后，主路立即进入补偿模式，实现了旁路导通模式和主路补偿模式的无缝衔接，其控制方式简单易实现。附图说明图1是本专利技术中DVR系统的电路拓扑图；图2晶闸管换流过程；图3晶闸管与电感电流换流示意图；图4电流开环控制框图；图5电流闭环控制框图；图6电压、电流闭环控制框图。具体实施方式下面结合附图及具体实施例来对本专利技术的技术方案作进一步的阐述。一种DVR旁路晶闸管快速切除控制方法，DVR系统包括控制器、外部检测电路、交流电网、主路单元、旁路单元、负载，主路单元包括三电平半桥整流单元、储能电容单元、三电平半桥逆变单元。该旁路单元置于交流电网与负载间，包括并联的晶闸管与接触器KM，晶闸管包括反向并联的晶闸管VT1、VT2；外部检测电路用于对DVR系统内的电网电压进行检测，并将检测结果反馈给控制器，由控制器判断电网电压状态，DVR系统具有旁路导通模式与主路补偿模式，当电网电压正常时，DVR系统处于旁路导通模式，主路中的三电平整流单元处于稳压状态，三电平逆变单元处于待机模式，旁路单元中的晶闸管VT1、VT2轮流导通为负载供电；当检测到电网电压异常时，旁路晶闸管快速切除进入主路补偿模式，旁路晶闸管快速切除的具体步骤如下：控制器采用电感电流开环结合死区补偿的控制模式，将负载电流信号作为开环控制系统的输入信号，并控制DVR系统输出负载电流，使主路输出电流方向与负载电流方向一致，从而将导通的晶闸管的电流与主路电流进行换流操作，由主路输出负载电流，换流完成后将旁路晶闸管关断，开始电流闭环控制，进入主路补偿模式。这里，该主路单元中三电平半桥整流单元包括依次串联的IGBT开关管V1、V2、V3、V4以及两个钳位二极管，两个钳位二极管串联后分别接入IGBT开关管V2、V3的两侧；储能电容单元连接在三电平半桥整流单元的输出端上，包括串联的两个电容C1与C2；三电平半桥逆变单元与储能电容单元相连，包括依次串联的IGBT开关管V5、V6、V7、V8以及两个钳位二极管，两个钳位二极管串联后分别连接在IGBT开关管V6、V7的两侧；储能电容单元中的电容中点分别与三电平半桥整流单元中两个钳位二极管的中点、三电平半桥逆变单元中两个钳位二极管的中点相接,本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种DVR旁路晶闸管快速切除控制方法，DVR系统包括控制器、外部检测电路、交流电网、主路单元、旁路单元、负载，所述主路单元包括三电平半桥整流单元、储能电容单元、三电平半桥逆变单元，其特征在于，所述旁路单元置于交流电网与负载间，包括并联的晶闸管与接触器KM，所述晶闸管包括反向并联的晶闸管VT1、VT2；外部检测电路用于对DVR系统内的电网电压进行检测，并将检测结果反馈给控制器，由控制器判断电网电压状态，所述DVR系统具有旁路导通模式与主路补偿模式，当电网电压正常时，DVR系统处于旁路导通模式，主路中的三电平整流单元处于稳压状态，三电平逆变单元处于待机模式，旁路单元中的晶闸管VT1、VT2轮流导通为负载供电；当检测到电网电压异常时，旁路晶闸管快速切除进入主路补偿模式，旁路晶闸管快速切除的具体步骤如下：控制器采用电感电流开环结合死区补偿的控制模式，将负载电流信号作为开环控制系统的输入信号，并控制DVR系统输出负载电流，使主路输出电流方向与负载电流方向一致，从而将导通的晶闸管的电流与主路电流进行换流操作，由主路输出负载电流，换流完成后将旁路晶闸管关断，开始电流闭环控制，进入主路补偿模式。

【技术特征摘要】
1.一种DVR旁路晶闸管快速切除控制方法，DVR系统包括控制器、外部检测电路、交流电网、主路单元、旁路单元、负载，所述主路单元包括三电平半桥整流单元、储能电容单元、三电平半桥逆变单元，其特征在于，所述旁路单元置于交流电网与负载间，包括并联的晶闸管与接触器KM，所述晶闸管包括反向并联的晶闸管VT1、VT2；外部检测电路用于对DVR系统内的电网电压进行检测，并将检测结果反馈给控制器，由控制器判断电网电压状态，所述DVR系统具有旁路导通模式与主路补偿模式，当电网电压正常时，DVR系统处于旁路导通模式，主路中的三电平整流单元处于稳压状态，三电平逆变单元处于待机模式，旁路单元中的晶闸管VT1、VT2轮流导通为负载供电；当检测到电网电压异常时，旁路晶闸管快速切除进入主路补偿模式，旁路晶闸管快速切除的具体步骤如下：控制器采用电感电流开环结合死区补偿的控制模式，将负载电流信号作为开环控制系统的输入信号，并控制DVR系统输出负载电流，使主路输出电流方向与负载电流方向一致，从而将导通的晶闸管的电流与主路电流进行换流操作，由主路输出负载电流，换流完成后将旁路晶闸管关断，开始电流闭环控制，进入主路补偿模式。2.根据权利要求1所述的DVR旁路晶闸管快速切除控制方法，其特征在于，主路单元中三电平半桥整流单元包括依次串...

【专利技术属性】
技术研发人员：王森，刘咏妮，王萍，荣为青，
申请(专利权)人：苏州爱科赛博电源技术有限责任公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32