一种通过预置偏置角与共享同步信号相结合的均流方法技术

本发明专利技术提供一种通过预置偏置角与共享同步信号相结合的均流方法，各智能整流桥通过小电流试验确定自身的同步偏置角；通过通信网络与所有并联的智能整流桥共享本地接入的同步信号及同步偏置角；以其他智能整流桥的同步信号作为触发脉冲的驱动信号时，以同步信号来源所在的智能整流桥的同步偏置角作为触发脉冲的同步偏置角；各智能整流桥通过大电流试验调整自身的均流偏置角，得到所有智能整流桥的均流偏置角；各智能整流桥通过叠加均流偏置角从而改善各智能整流桥在典型工况下的均流特性。本发明专利技术通过共享同步信号和同步偏置角来保证各智能整流桥同步信号的一致性，再通过叠加固定均流偏置角改善各智能整流桥在典型工况下均流特性。

A current sharing method combining preset bias angle with shared synchronous signal

【技术实现步骤摘要】
一种通过预置偏置角与共享同步信号相结合的均流方法
本专利技术涉及大功率电力电子领域，具体是一种通过预置偏置角与共享同步信号相结合的均流方法。
技术介绍
大功率电力电子装置通常需要使用多个可控硅三相整流桥并联输出，智能整流桥方案如图1所示，控制器通过通信网络向智能整流桥输出触发角，由智能整流桥控制器根据同步信号和触发角生成控制脉冲触发整流桥，将阳极侧三相交流电源转为直流电源。因为晶闸管导通特性以及智能整流桥桥臂内阻等诸多方面的硬件差异，导致正常工作时各智能整流桥输出电流并不一致。可以通过筛选晶闸管器件以及长线均流等措施改善均流性能，但这些措施普适性较差，后期更换一个智能整流桥或者更换一个晶闸管都可能导致均流性能下降。软件均流是各智能整流桥在控制器下传的控制角基础上微调自身的触发角或者触发脉冲以改善均流性能，适应性更强，硬件更换后软件可以自动适应变化。如图2所示，智能整流桥使用同步信号是将整流桥输入的阳极电压正弦波经过同步整形电路降压整形后转换为信号方波，以方波边沿作为周期起点，用于驱动控制脉冲。如图3所示，智能整流桥一般均接入了A、B、C三相同步信号，正常状态下使用其中一相同步信号作为工作相驱动触发脉冲。工作相同步信号故障时将切换到另一相正常的同步信号。但如果智能整流桥的同步信号出现二次故障，有2相或3相断线，将导致智能整流桥接入的所有同步信号消失，智能整流桥只能退出运行。同步整形电路中存在相位偏差，如图4所示，必须通过软件补偿，在控制角上叠加一个同步偏置角。同步偏置角一般通过小电流试验确定，如图5所示：可控硅整流桥输出接入纯阻性负载，这样输出电压最低为0，触发角大于60°时会因为阻性负载无法续流导致无法输出负电压，波形不连续。逐步调整同步偏置角使60°波形与理论一致，此时输出电压6个波头波形连续，仅最低点刚好落在0电位。一般使用A相同步信号的同步偏置角作为此整流桥的同步偏置角。基于FPGA和通信网络的智能整流桥高冗余度同步方法(专利申请号201910223958.X)提出了一种通过通信网络共享所有同步信号的方案，如图6所示，极大地提高了同步信号的冗余度。但是此方案没有考虑硬件的差异性。虽然各智能整流桥采用了相同的同步整形电路，但因为元件参数的分散性，各智能整流桥需要补偿的相位偏差还是略有差异，这种差异必须在均流控制中予以补偿。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种通过预置偏置角与共享同步信号相结合的均流方法，通过共享同步信号和同步偏置角来保证各智能整流桥同步信号的一致性，再通过叠加固定均流偏置角改善各智能整流桥在典型工况下均流特性。本专利技术的技术方案：一种通过预置偏置角与共享同步信号相结合的均流方法，包括以下具体步骤：各智能整流桥通过小电流试验确定自身的同步偏置角，保证使用自身A相同步信号驱动时，在相同的阳极电压和触发角下，输出相同的电压；通过通信网络与所有并联的智能整流桥共享本地接入的同步信号及同步偏置角；以其他智能整流桥的同步信号作为触发脉冲的驱动信号时，以同步信号来源所在的智能整流桥的同步偏置角作为触发脉冲的同步偏置角；各智能整流桥通过大电流试验调整自身的均流偏置角，保证各智能整流桥输出基本相同的电流，这样就得到了所有智能整流桥的均流偏置角；各智能整流桥通过叠加均流偏置角从而改善各智能整流桥在典型工况下的均流特性。通过小电流试验为每一个智能整流桥确定同步偏置角的具体步骤为，每次仅一个智能整流桥运行，使用此整流桥的A相同步驱动触发脉冲；阳极电压设置为80V以上，且所有智能整流桥的小电流试验均使用相同幅值的阳极电压，此时同步整形电路的因为启动阈值产生的相移与正常工作时的相移基本一致；调整智能整流桥1的同步偏置角，使其在60°时的输出波形与理论一致，并记录此时的输出电压，这样得到了智能整流桥1的同步偏置角；在其余智能整流桥的小电流试验中调整同步偏置角使其在60°时输出的直流电压幅值与智能整流桥1相同，如此得到了各个智能整流桥的同步偏置角。所述均流偏置角的设置范围为-1°～1°。与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：减小了同步信号切换过程的扰动，也有效改善了典型工况下的均流特性。附图说明图1是智能整流桥控制原理示意图。图2是智能整流桥同步整形电路原理图。图3是智能整流桥同步信号输入原理图。图4是同步整形电路产生的相位偏差示意图。图5a是小电流试验接线原理图。图5b是小电流试验电路90°触发角时的输出波形图。图5c是小电流试验电路60°触发角时的输出波形图。图6是本专利技术实施例硬件原理图。图7是大电流试验接线原理图。图8是本专利技术的方法流程图。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。如图8所示，一种通过预置偏置角与共享同步信号相结合的均流方法，包括以下具体步骤：各智能整流桥通过小电流试验确定自身的同步偏置角，保证使用自身A相同步信号驱动时，在相同的阳极电压和触发角下，输出相同的电压；通过通信网络与所有并联的智能整流桥共享本地接入的同步信号及同步偏置角；以其他智能整流桥的同步信号作为触发脉冲的驱动信号时，以同步信号来源所在的智能整流桥的同步偏置角作为触发脉冲的同步偏置角；各智能整流桥通过大电流试验调整自身的均流偏置角，保证各智能整流桥输出基本相同的电流，这样就得到了所有智能整流桥的均流偏置角；各智能整流桥通过叠加均流偏置角从而改善各智能整流桥在典型工况下的均流特性。实施例：如图1-图7所示，本专利技术采用了与专利申请号201910223958.X相同的硬件，通过通信网络共享所有并联智能整流桥的同步信息和同步偏置角。通过小电流试验为每一个智能整流桥确定同步偏置角：每次仅一个智能整流桥运行，使用此整流桥的A相同步驱动触发脉冲。阳极电压设置为80V以上，且所有智能整流桥的小电流试验均使用相同幅值的阳极电压，此时同步整形电路的因为启动阈值产生的相移与正常工作时的相移基本一致。调整智能整流桥1的同步偏置角，使其在60°时的输出波形与理论一致，并记录此时的输出电压，这样得到了智能整流桥1的同步偏置角。在其余智能整流桥的小电流试验中调整同步偏置角使其在60°时输出的直流电压幅值与智能整流桥1相同。如此得到了各个智能整流桥的同步偏置角。本专利技术与专利申请号201910223958.X一样正常工作时所有智能整流桥使用同一路同步信号驱动触发脉冲。但是专利申请号201910223958.X仅共享了同步信号，所有智能整流桥采用相同的同步偏置角。本专利技术中每一个智能整流桥设置的同步本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种通过预置偏置角与共享同步信号相结合的均流方法，其特征在于，包括以下具体步骤：/n各智能整流桥通过小电流试验确定自身的同步偏置角，保证使用自身A相同步信号驱动时，在相同的阳极电压和触发角下，输出相同的电压；/n通过通信网络与所有并联的智能整流桥共享本地接入的同步信号及同步偏置角；/n以其他智能整流桥的同步信号作为触发脉冲的驱动信号时，以同步信号来源所在的智能整流桥的同步偏置角作为触发脉冲的同步偏置角；/n各智能整流桥通过大电流试验调整自身的均流偏置角，保证各智能整流桥输出基本相同的电流，这样就得到了所有智能整流桥的均流偏置角；/n各智能整流桥通过叠加均流偏置角从而改善各智能整流桥在典型工况下的均流特性。/n

【技术特征摘要】
1.一种通过预置偏置角与共享同步信号相结合的均流方法，其特征在于，包括以下具体步骤：
各智能整流桥通过小电流试验确定自身的同步偏置角，保证使用自身A相同步信号驱动时，在相同的阳极电压和触发角下，输出相同的电压；
通过通信网络与所有并联的智能整流桥共享本地接入的同步信号及同步偏置角；
以其他智能整流桥的同步信号作为触发脉冲的驱动信号时，以同步信号来源所在的智能整流桥的同步偏置角作为触发脉冲的同步偏置角；
各智能整流桥通过大电流试验调整自身的均流偏置角，保证各智能整流桥输出基本相同的电流，这样就得到了所有智能整流桥的均流偏置角；
各智能整流桥通过叠加均流偏置角从而改善各智能整流桥在典型工况下的均流特性。


2.根据权利要求1所述的一种通过预置偏置角与共享同步信号相结合的均流方法...

【专利技术属性】
技术研发人员：余翔，赵先元，马小高，刘钰琦，高向鹏，
申请(专利权)人：长江三峡能事达电气股份有限公司，
类型：发明
国别省市：湖北;42