基于并联多重化电流型变流器的自并励励磁系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种基于并联多重化电流型变流器的自并励励磁控制系统，包括励磁变压器、励磁线圈和Ｍ个电流型变流器，Ｍ≥１；励磁变压器的一次绕组数为１，二次绕组数为Ｍ，Ｍ个电流型变流器组的交流侧分别与励磁变压器的Ｍ个二次绕组一一对应连接，直流侧并联构成直流端口与励磁线圈的输入端相连；电流型变流器由至少一个基于全控开关器件的电流型三相全控桥式电路并联构成。本实用新型专利技术不仅可以通过直流励磁为系统提供正阻尼，还可调节同步发电机的机端电压为系统提供正阻尼，从而更有效地抑制电力系统低频／超低频振荡，并提高电力系统运行稳定性。（*该技术在2019年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及励磁控制系统领域，特别是涉及一种基于电流型变流 器的自并励励磁控制系统。
技术介绍
现代电力系统要求同步发电机励磁系统能抑制0.1Hz 3Hz低频/超低 频振荡。然而常规可控硅整流的励磁系统仅通过控制直流励磁来增强阻尼， 已很难达到抑制低端O.lHz到高端3Hz的宽范围低频振荡的目的。当电网 发生低频/超低频振荡时，同步发电机机端电压也将随着大幅度低频/超低频 振荡，这样机端电压有可能较长时间(几秒钟)持续处在较低水平。在振 荡期间，如果系统发生短路故障或需要增补无功，则要求自并励励磁系统 强行励磁或加大励磁。 一旦出现励磁能力不足，必将导致系统事故扩大化。
技术实现思路
本技术的目的在于克服上述不足之处，提供一种基于电流型变流 器的自并励励磁控制系统，该系统不仅可以通过直流励磁为系统提供阻尼， 还可调节同步发电机的机端电压为系统提供阻尼，从而有效抑制电力系统 低频/超低频振荡，提高电力系统运行稳定性。基于并联多重化电流型变流器的自并励励磁系统，包括励磁变压器、 励磁线圈和M个电流型变流器，M》l;励磁变压器的一次绕组数为1， 二次绕组数为M， M个电流型变流器的交流侧分别与励磁变压器的M个二次 绕组一一对应连接，直流侧并联构成直流端口与励磁线圈的输入端相连； 电流型变流器由至少一个基于全控开关器件的电流型三相全控桥式电路并 联构成。本技术具有以下技术效果(1) 本技术在应用中，励磁变压器的一次绕组与同步发电机的机 端连接，二次绕组与电流型变流器的交流侧相连；电流型变流器的直流侧 与励磁线圈相连。采用最优励磁协调控制算法来控制电流型变流器的全控 开关器件的工作状态，以达到两个目的第一，控制变流器直流侧的电流(即直流励磁电流)大小为系统提供正阻尼；第二，控制变流器交流侧的 电流经励磁变压器向同步发电机的机端发出或吸收无功功率(即为系统提 供正阻尼)。相比之下，后者直接作用于发电机的机端，基本无延时(ms 级)，所以要比前者具有快得多的控制速度来抑制电力系统低频/超低频振 荡。(2) 本技术的电流型变流器采用全控开关器件变换电流，全控开 关器件的开关频率较高，因此产生的谐波相对较小，加之M个电流型变流 器的并联多重化结构，产生的谐波进一步减少。(3) 传统的可控硅整流励磁系统容易出现换相失败，而本技术采 用基于全控开关器件构成的电流型变流器，在逆变时不会出现换相失败现 象，提高了系统的可靠性。(4) 控制电流型变流器中的全控开关器件可以关断直流电流，故本实 用新型与灭磁开关协调动作，有利于非线性电阻建压，有效防止灭磁失败。附图说明图l为本技术结构示意图。图2为励磁变压器结构示意图。图3为电流型三相桥式电路结构示意图。图4为励磁线圈结构示意图。具体实施方式图1所示为本技术结构示意图，该系统包括励磁变压器1 (如图2 所示)、M个电流型变流器2、励磁线圈4 (如图4所示)；励磁变压器1的 一次绕组数为1， 二次绕组数为M， N个基于全控开关器件的电流型三相全控桥式电路3 (如图3所示)相并联，构成电流型变流器2，化l; M 个电流型变流器2的交流端口 c分别与励磁变压器1的M个二次绕组b — 一对应连接，其直流端口并联在一起，构成直流端口d，与励磁线圈4的输 入端口e相连。全控开关器件可为绝缘栅双极型功率管IGBT、集成门极换 流晶闸管IGCT及可关断晶闸管GT0等。权利要求1、基于并联多重化电流型变流器的自并励励磁系统，包括励磁变压器、励磁线圈和M个电流型变流器，M≥1；励磁变压器的一次绕组数为1，二次绕组数为M，M个电流型变流器组的交流侧分别与励磁变压器的M个二次绕组一一对应连接，直流侧并联构成直流端口与励磁线圈的输入端相连；电流型变流器由至少一个基于全控开关器件的电流型三相全控桥式电路并联构成。专利摘要本技术公开了一种基于并联多重化电流型变流器的自并励励磁控制系统，包括励磁变压器、励磁线圈和M个电流型变流器，M≥1；励磁变压器的一次绕组数为1，二次绕组数为M，；M个电流型变流器组的交流侧分别与励磁变压器的M个二次绕组一一对应连接，直流侧并联构成直流端口与励磁线圈的输入端相连；电流型变流器由至少一个基于全控开关器件的电流型三相全控桥式电路并联构成。本技术不仅可以通过直流励磁为系统提供正阻尼，还可调节同步发电机的机端电压为系统提供正阻尼，从而更有效地抑制电力系统低频/超低频振荡，并提高电力系统运行稳定性。文档编号H02P9/14GK201374675SQ20092008464公开日2009年12月30日 申请日期2009年4月1日 优先权日2009年4月1日专利技术者何丽娜, 娄慧波, 坤 张, 锐 张, 杨嘉伟, 毛承雄, 丹 王, 陆继明 申请人:华中科技大学本文档来自技高网...

【技术保护点】
基于并联多重化电流型变流器的自并励励磁系统，包括励磁变压器、励磁线圈和Ｍ个电流型变流器，Ｍ≥１；励磁变压器的一次绕组数为１，二次绕组数为Ｍ，Ｍ个电流型变流器组的交流侧分别与励磁变压器的Ｍ个二次绕组一一对应连接，直流侧并联构成直流端口与励磁线圈的输入端相连；电流型变流器由至少一个基于全控开关器件的电流型三相全控桥式电路并联构成。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：毛承雄，陆继明，王丹，娄慧波，何丽娜，张坤，杨嘉伟，张锐，
申请(专利权)人：华中科技大学，
类型：实用新型
国别省市：83[中国|武汉]