一種鏈節(jié)帶載老化裝置制造方法
【專利摘要】本申請公開了一種鏈節(jié)帶載老化裝置，包括：與第一至第三鏈節(jié)相連的第一至第六電感和控制系統(tǒng)，第一至第六電感與第一至第三電感連接成三角形結(jié)構，控制系統(tǒng)用于向第一至第三鏈節(jié)輸出控制信號，使得第一至第三鏈節(jié)的輸出電壓中含有與電網(wǎng)電壓大小相位相同的基波分量和預設的3n次零序電壓分量，使得第一至第三鏈節(jié)的輸出電流中含有3n次零序電流分量，且僅在三個鏈節(jié)內(nèi)部流動，電網(wǎng)僅提供直流母線穩(wěn)定能量和工作熱損耗，從而實現(xiàn)對同時三個鏈節(jié)進行老化，從而提高了老化效率。
【專利說明】-種鏈節(jié)帶載老化裝置
【技術領域】
[0001] 本申請涉及電力電子領域【技術領域】，更具體地說，涉及一種鏈節(jié)帶載老化裝置。
【背景技術】
[0002] 采用鏈式逆變器的靜止無功發(fā)生器的單個H橋逆變器稱為鏈節(jié)，是靜止無功發(fā)生 器的關鍵部分。鏈節(jié)老化是級聯(lián)靜止無功發(fā)生器生產(chǎn)過程中必須經(jīng)歷的一個步驟，可W充 分檢驗鏈節(jié)在全壓全載情況下的工作可靠性，W保證整套設備出廠后工作的穩(wěn)定。目前所 使用的技術一般都是基于鏈節(jié)內(nèi)部電容與外接電感負載之間的能量交換W達到輸出滿載 電流的目的，因為能量在鏈節(jié)內(nèi)部電容和電感之間交換，老化裝置也不需要從電網(wǎng)索取大 量的電能。
[0003] 現(xiàn)有技術中一般采用如下幾種老化方式進行鏈節(jié)老化；
[0004] 老化方式一，如圖1所述；
[0005] 該方法實現(xiàn)簡單，在鏈節(jié)內(nèi)部直流母線上接入直流源供電，保證直流母線穩(wěn)定，再 通過控制系統(tǒng)的PWM指令信號在鏈節(jié)的交流輸出側(cè)產(chǎn)生可調(diào)的電壓，達到輸出電流的目 的，該方式控制方便，但是每次僅老化一個鏈節(jié)，且需要外部直流源供電，效率低。
[0006] 老化方式二，如圖2所示；
[0007] 比較老化方式一，該方案同時可老化兩臺功率單元，且僅需要一個電抗器，但是該 方案還是需要外接直流源，操作上不方便，同時由于鏈節(jié)輸出電壓較高，為達到全壓輸出， 所選用的電抗器耐壓等級較方式一要大一倍W上。
[000引老化方式三如圖3所示；
[0009] 同方式二，該裝置可同時老化兩臺鏈節(jié)，將單個鏈節(jié)作為兩套獨立的無功發(fā)生器， 進行能量互補，在老化過程中電網(wǎng)僅提供直流穩(wěn)壓能量和工作熱損耗，該方案較方式一和 方式二不需要單獨外接直流源，提升了可操作性，但是同時僅能老化兩臺鏈節(jié)。
[0010] 可見采用現(xiàn)有技術中的技術方案進行鏈節(jié)老化時，一般只能同時老化一臺或兩臺 鏈節(jié)，老化效率低。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0011] 有鑒于此，本申請?zhí)峁┮环N鏈節(jié)帶載老化裝置，用于解決現(xiàn)有技術中的鏈節(jié)老化 方案效率低的問題。
[0012] 為了實現(xiàn)上述目的，現(xiàn)提出的方案如下：
[0013] 一種鏈節(jié)帶載老化裝置，包括：
[0014] 第一端與電網(wǎng)第一相線相連的第一電感，所述第一電感的第二端用于與第一鏈節(jié) 的輸入端相連；
[0015] 第一端用于與所述第一鏈節(jié)的輸出端相連的第二電感；
[0016] 第一端分別與第二電感第二端、電網(wǎng)第二相線相連的第H電感，所述第H電感的 第二端用于與第二鏈節(jié)的輸入端相連；
[0017] 第一端用于與所述第二鏈節(jié)的輸出端相連的第四電感；
[0018] 第一端分別與第四電感第二端、電網(wǎng)第H相線相連的第五電感，所述第五電感的 第二端用于與第H鏈節(jié)的輸入端相連；
[0019] 第一端與所述第H鏈節(jié)的輸出端相連、第二端與所述第一電感的第一端相連的第 六電感；
[0020] 輸出端用于與所述第一至第H鏈節(jié)的控制端相連、第一輸入端用于獲取所述第一 至第H鏈節(jié)的進線電壓、第二輸入端用于獲取所述第一至第H鏈節(jié)的狀態(tài)信息的控制系 統(tǒng)；
[0021] 所述控制系統(tǒng)，用于通過輸出端向所述第一至第H鏈節(jié)輸出用于使得第一至第H 鏈節(jié)的輸出電壓中含有與電網(wǎng)電壓大小相位相同的基波分量和預設的3n次零序電壓分量 的控制信號，從而使得第一至第H鏈節(jié)的輸出電流中含有3n次零序電流分量，所述n為正 整數(shù)。
[0022] 優(yōu)選的，上述鏈節(jié)帶載老化裝置中，所述控制系統(tǒng)具體用于：
[0023] 獲取零序電壓分量參考值、依據(jù)所述第一至第H鏈節(jié)的狀態(tài)信息計算得到零序電 壓分量；
[0024] 將所述零序電壓分量參考值和零序電壓分量之和作為0軸分量參考電壓進行dqO 反變換；
[00巧]將所述經(jīng)dqO反變換后得到的信號經(jīng)PWM信號發(fā)生器后輸出控制信號。
[0026] 優(yōu)選的，上述鏈節(jié)帶載老化裝置中，所述控制系統(tǒng)具體用于：
[0027] 獲取預設的零序電流指令信號、依據(jù)所述第一至第H鏈節(jié)的狀態(tài)信息計算得到鏈 節(jié)電流0軸反饋值；
[0028] 將所述零序電流指令信號與所述鏈節(jié)電流0軸反饋值的差值經(jīng)PI調(diào)節(jié)后作為零 序電壓分量參考值。
[0029] 優(yōu)選的，上述鏈節(jié)帶載老化裝置中，所述控制系統(tǒng)的第一輸入端通過電網(wǎng)信息采 集電路與電網(wǎng)相連，用于通過所述電網(wǎng)信息采集電路獲取第一至第H鏈節(jié)的進線電壓。
[0030] 優(yōu)選的，上述鏈節(jié)帶載老化裝置中，所述控制系統(tǒng)的第二輸入端通過鏈節(jié)信息采 集電路與第一至第H鏈節(jié)相連，用于通過所述鏈節(jié)信息采集電路獲取第一至第H鏈節(jié)的狀 態(tài)fg息。
[0031] 優(yōu)選的，上述鏈節(jié)帶載老化裝置中，所述狀態(tài)信息包括：直流母線電壓、IGBT溫 度、直流母線過壓欠壓信息、IGBT故障采集和鏈節(jié)輸出電流。
[0032] 優(yōu)選的，上述鏈節(jié)帶載老化裝置中，所述控制系統(tǒng)包括：
[0033] 零序電流控制模塊，用于輸出可調(diào)的零序電壓信號；
[0034] 鎖相環(huán)模塊，用于提供W電網(wǎng)電壓為基準的鎖相信號；
[0035] 電流解禪控制模塊，與所述零序電流控制模塊和鎖相環(huán)模塊相連，用于在2相旋 轉(zhuǎn)坐標下實現(xiàn)電流控制，輸出調(diào)制電壓參考信號；
[0036] PWM發(fā)生器，與所述電流解禪控制模塊相連，用于生成并向所述第一至第H鏈節(jié) 輸出與所述調(diào)制電壓參考信號相匹配的PWM信號，W控制第一至第H鏈節(jié)的輸出電壓中含 有與電網(wǎng)電壓大小相位相同的基波分量和與所述零序電壓信號相匹配的化次零序電壓分 量。
[0037] 優(yōu)選的，上述鏈節(jié)帶載老化裝置中，還包括：
[003引所述第一電感、第H電感和第五電感與電網(wǎng)之間設置有緩沖電路；
[0039] 所述緩沖電路包括：
[0040] -端與所述第一電感相連、另一端與電網(wǎng)第一相線相連的第一緩沖支路；
[0041] 一端與所述第H電感相連、另一端與電網(wǎng)第二相線相連的第二緩沖支路；
[0042] -端與所述第五電感相連、另一端與電網(wǎng)第H相線相連的第H緩沖支路；
[0043] 所述第一至第H緩沖支路結(jié)構相同，每一緩沖支路均包括；并聯(lián)的電阻和第一開 關W及與所述電阻串聯(lián)的第二開關；
[0044] 其中，所述第一至第H緩沖支路的H個第一開關聯(lián)動、H個第二開關聯(lián)動。
[0045] 優(yōu)選的，上述鏈節(jié)帶載老化裝置中，還包括：
[0046] 與所述控制系統(tǒng)相連的監(jiān)控系統(tǒng)；
[0047] 所述監(jiān)控系統(tǒng)用于，當電網(wǎng)電壓無欠壓或過壓時輸出指示第二開關合間的命令， 當所述第一至第H鏈節(jié)內(nèi)部控制板與所述控制系統(tǒng)之間的通信回路正常建立后，控制第一 開關閉合。
[0048] 優(yōu)選的，上述鏈節(jié)帶載老化裝置中，包括：
[0049] 所述控制系統(tǒng)的輸出端與所述第一至第H鏈節(jié)的控制端之間通過光纖相連。
[0050] 優(yōu)選的，上述鏈節(jié)帶載老化裝置中，包括：
[0051] 所述電網(wǎng)信息采集電路為電壓互感器。
[0052] 從上述的技術方案可W看出，本申請公開的基于H角形結(jié)構的鏈節(jié)帶載老化裝置 對鏈節(jié)進行老化時，通過控制系統(tǒng)控制控制所述第一至第H鏈節(jié)的輸出電壓中含有與電網(wǎng) 電壓大小相位相同的基波分量和預設的化次零序電壓分量，從而使得鏈節(jié)輸出電流中含 有化次零序電流分量，鏈節(jié)輸出電流僅在H個鏈節(jié)內(nèi)部流動，電網(wǎng)僅提供直流母線穩(wěn)定能 量和工作熱損耗，從而實現(xiàn)對同時H個鏈節(jié)進行老化，從而提高了老化效率。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0053] 為了更清楚地說明本發(fā)明實施例或現(xiàn)有技術中的技術方案，下面將對實施例或現(xiàn) 有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本 發(fā)明的實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可W根據(jù) 提供的附圖獲得其他的附圖。
[0054] 圖1為現(xiàn)有技術中的鏈節(jié)老化裝置的結(jié)構圖；
[00巧]圖2為另一現(xiàn)有技術中的鏈節(jié)老化裝置的結(jié)構圖；
[0056] 圖3為又一現(xiàn)有技術中的鏈節(jié)老化裝置的結(jié)構圖；
[0057] 圖4為本申請實施例公開的一種鏈節(jié)帶載老化裝置的結(jié)構圖；
[0058] 圖5為本申請實施例公開的老化裝置的工作原理單相等效圖；
[0059] 圖6為本申請又一實施例公開的鏈節(jié)帶載老化裝置的結(jié)構圖；
[0060] 圖7為本申請實施例公開的控制系統(tǒng)的結(jié)構圖；
[0061] 圖8為本申請實施例公開的所述控制系統(tǒng)控巧瞻法的算法控制框圖；
[0062] 圖9為采用本申請公開的技術方案對H個鏈節(jié)進行老化過程中H相電網(wǎng)電壓與 電網(wǎng)輸入電流的示意圖；
[0063] 圖10為采用本申請公開的技術方案對H個鏈節(jié)進行老化過程中H相電網(wǎng)電壓與 鏈節(jié)老化電流的示意圖；
[0064] 圖11為采用本申請公開的技術方案對H個鏈節(jié)進行老化過程中鏈節(jié)輸出電壓示 意圖；
[0065] 圖12為采用本申請公開的技術方案對H個鏈節(jié)進行老化過程中H個老化鏈節(jié)電 壓波動圖。
【具體實施方式】
[0066] 針對于現(xiàn)有技術中的鏈節(jié)老化方案中，一般只能同時老化一臺或兩臺鏈節(jié)，而造 成老化效率低的問題，本申請公開了一種鏈節(jié)帶載老化裝置。
[0067] 下面將結(jié)合本發(fā)明實施例中的附圖，對本發(fā)明實施例中的技術方案進行清楚、完 整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發(fā)明一部分實施例，而不是全部的實施例?；?本發(fā)明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他 實施例，都屬于本發(fā)明保護的范圍。
[0068] 圖4為本申請實施例公開的鏈節(jié)帶載老化裝置的結(jié)構圖。
[0069] 參見圖4,本申請公開的一種基于H角形結(jié)構的鏈節(jié)帶載老化裝置，包括：
[0070] 第一端與電網(wǎng)第一相線相連的第一電感11，所述第一電感L1的第二端用于與第 一鏈節(jié)01的輸入端相連；
[0071] 第一端用于與所述第一鏈節(jié)01的輸出端相連的第二電感L2 ;
[0072] 第一端分別與第二電感L2第二端、電網(wǎng)第二相線相連的第H電感L3,所述第H電 感L3的第二端用于與第二鏈節(jié)02的輸入端相連；
[0073] 第一端用于與所述第二鏈節(jié)02的輸出端相連的第四電感L4 ;
[0074] 第一端分別與第四電感L4第二端、電網(wǎng)第H相線相連的第五電感L5,所述第五電 感L5的第二端用于與第H鏈節(jié)03的輸入端相連；
[00巧]第一端與所述第H鏈節(jié)03的輸出端相連、第二端與所述第一電感L1的第一端相 連的第六電感L6;
[0076] 輸出端用于與所述第一至第H鏈節(jié)的控制端相連、第一輸入端用于獲取所述第一 至第H鏈節(jié)的進線電壓、第二輸入端用于獲取所述第一至第H老化設備的狀態(tài)信息的控制 系統(tǒng)100 ;
[0077] 所述控制系統(tǒng)用于100,用于通過輸出端向所述第一至第H鏈節(jié)輸出用于使得第 一至第H鏈節(jié)的輸出電壓中含有與電網(wǎng)電壓大小相位相同的基波分量和預設的化次零序 電壓分量的控制信號，從而使得第一至第H鏈節(jié)的輸出電流中含有化次零序電流分量，所 述n為正整數(shù)，所述n的值可W根據(jù)用戶需求自行設定，例如所述n可W為1、2或3,優(yōu)選 的，在本申請公開的技術方案中，所述n的值可W為1。
[0078] 下面對其原理進行說明：
[0079] 假設上述由六個電感和H個鏈節(jié)形成的H角形主電路中存在化倍頻電流I。。、I。 b和 1。_。，則：
[0080]
【權利要求】
1. 一種鏈節(jié)帶載老化裝置，其特征在于，包括： 第一端與電網(wǎng)第一相線相連的第一電感，所述第一電感的第二端用于與第一鏈節(jié)的輸 入端相連； 第一端用于與所述第一鏈節(jié)的輸出端相連的第二電感； 第一端分別與第二電感第二端、電網(wǎng)第二相線相連的第三電感，所述第三電感的第二 端用于與第二鏈節(jié)的輸入端相連； 第一端用于與所述第二鏈節(jié)的輸出端相連的第四電感； 第一端分別與第四電感第二端、電網(wǎng)第三相線相連的第五電感，所述第五電感的第二 端用于與第三鏈節(jié)的輸入端相連； 第一端與所述第三鏈節(jié)的輸出端相連、第二端與所述第一電感的第一端相連的第六電 感； 輸出端用于與所述第一至第三鏈節(jié)的控制端相連、第一輸入端用于獲取所述第一至第 三鏈節(jié)的進線電壓、第二輸入端用于獲取所述第一至第三鏈節(jié)的狀態(tài)信息的控制系統(tǒng)； 所述控制系統(tǒng)，用于通過輸出端向所述第一至第三鏈節(jié)輸出用于使得第一至第三鏈節(jié) 的輸出電壓中含有與電網(wǎng)電壓大小相位相同的基波分量和預設的3n次零序電壓分量的控 制信號，從而使得第一至第三鏈節(jié)的輸出電流中含有3n次零序電流分量，其中n為正整數(shù)。
2. 根據(jù)權利要求1所述的鏈節(jié)帶載老化裝置，其特征在于，所述控制系統(tǒng)具體用于： 獲取零序電壓分量參考值、依據(jù)所述第一至第三鏈節(jié)的狀態(tài)信息計算得到零序電壓分 量； 將所述零序電壓分量參考值和零序電壓分量之和作為〇軸分量參考電壓進行dqO反變 換； 將所述經(jīng)dqO反變換后得到的信號經(jīng)PWM信號發(fā)生器后輸出控制信號。
3. 根據(jù)權利要求2所述的鏈節(jié)帶載老化裝置，其特征在于，所述控制系統(tǒng)具體用于： 獲取預設的零序電流指令信號、依據(jù)所述第一至第三鏈節(jié)的狀態(tài)信息計算得到鏈節(jié)電 流〇軸反饋值； 將所述零序電流指令信號與所述鏈節(jié)電流〇軸反饋值的差值經(jīng)PI調(diào)節(jié)后作為零序電 壓分量參考值。
4. 根據(jù)權利要求1所述的鏈節(jié)帶載老化裝置，其特征在于，包括： 所述控制系統(tǒng)的第一輸入端通過電網(wǎng)信息采集電路與電網(wǎng)相連，用于通過所述電網(wǎng)信 息采集電路獲取第一至第三鏈節(jié)的進線電壓。
5. 根據(jù)權利要求1所述的鏈節(jié)帶載老化裝置，其特征在于，包括： 所述控制系統(tǒng)的第二輸入端通過鏈節(jié)信息采集電路與第一至第三鏈節(jié)相連，用于通過 所述鏈節(jié)信息采集電路獲取第一至第三鏈節(jié)的狀態(tài)信息。
6. 根據(jù)權利要求1所述的鏈節(jié)帶載老化裝置，其特征在于，所述狀態(tài)信息包括：直流母 線電壓、IGBT溫度、直流母線過壓欠壓信息、IGBT故障采集和鏈節(jié)輸出電流。
7. 根據(jù)權利要求1所述的鏈節(jié)帶載老化裝置，其特征在于，所述控制系統(tǒng)包括： 零序電流控制模塊，用于輸出可調(diào)的零序電壓信號； 鎖相環(huán)模塊，用于提供以電網(wǎng)電壓為基準的鎖相信號； 電流解耦控制模塊，與所述零序電流控制模塊和鎖相環(huán)模塊相連，用于在2相旋轉(zhuǎn)坐 標下實現(xiàn)電流控制，輸出調(diào)制電壓參考信號； PWM發(fā)生器，與所述電流解耦控制模塊相連，用于生成并向所述第一至第三鏈節(jié)輸出與 所述調(diào)制電壓參考信號相匹配的PWM信號，以控制第一至第三鏈節(jié)的輸出電壓中含有與電 網(wǎng)電壓大小相位相同的基波分量和與所述零序電壓信號相匹配的3n次零序電壓分量。
8. 根據(jù)權利要求1所述的鏈節(jié)帶載老化裝置，其特征在于，還包括： 所述第一電感、第三電感和第五電感與電網(wǎng)之間設置有緩沖電路； 所述緩沖電路包括： 一端與所述第一電感相連、另一端與電網(wǎng)第一相線相連的第一緩沖支路； 一端與所述第三電感相連、另一端與電網(wǎng)第二相線相連的第二緩沖支路； 一端與所述第五電感相連、另一端與電網(wǎng)第三相線相連的第三緩沖支路； 所述第一至第三緩沖支路結(jié)構相同，每一緩沖支路均包括：并聯(lián)的電阻和第一開關以 及與所述電阻串聯(lián)的第二開關； 其中，所述第一至第三緩沖支路的三個第一開關聯(lián)動、三個第二開關聯(lián)動。
9. 根據(jù)權利要求8所述的鏈節(jié)帶載老化裝置，其特征在于，還包括： 與所述控制系統(tǒng)相連的監(jiān)控系統(tǒng)； 所述監(jiān)控系統(tǒng)用于，當電網(wǎng)電壓無欠壓或過壓時輸出指示第二開關合閘的命令，當所 述第一至第三鏈節(jié)內(nèi)部控制板與所述控制系統(tǒng)之間的通信回路正常建立后，控制第一開關 閉合。
10. 根據(jù)權利要求1所述的鏈節(jié)帶載老化裝置，其特征在于，包括： 所述控制系統(tǒng)的輸出端與所述第一至第三鏈節(jié)的控制端之間通過光纖相連。
【文檔編號】G01R31/00GK104502771SQ201410842340
【公開日】2015年4月8日 申請日期:2014年12月30日 優(yōu)先權日:2014年12月30日
【發(fā)明者】凡念 申請人:深圳市英威騰電氣股份有限公司