本發(fā)明涉及電力電子技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種級聯(lián)h橋靜止無功發(fā)生器svg中功率單元旁路狀態(tài)的識別方法。

背景技術(shù)：

對于高壓大容量的svg主電路一般采用多電平拓?fù)浣Y(jié)構(gòu),相對于其它多電平拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，h級聯(lián)型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)具有模塊化、維護(hù)方便、所需元器件少等優(yōu)勢。而級聯(lián)拓?fù)涞膕vg設(shè)備，由于整機(jī)內(nèi)功率單元數(shù)目較多，單個功率單元的故障率累積后使整機(jī)故障率倍增，大大降低了平均無故障運(yùn)行時間，為避免任意功率單元的損壞導(dǎo)致的設(shè)備停機(jī)，通常采用功率單元旁路的方法，降低整機(jī)的故障率。

為了保證設(shè)備運(yùn)行的安全、可靠，對于具備旁路功能的設(shè)備，在設(shè)備投入工作前，有必要確認(rèn)其功率單元旁路狀態(tài)，從而確保設(shè)備正常開機(jī)。如果控制器中功率單元的旁路狀態(tài)與其實(shí)際狀態(tài)不一致，設(shè)備上電運(yùn)行可能會造成人員和財產(chǎn)的損失，用人工操作來檢查二者是否對應(yīng)，存在工作繁瑣、易出錯的缺點(diǎn)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

針對現(xiàn)有技術(shù)中存在的不足，本發(fā)明提供一種功率單元旁路狀態(tài)的識別方法，該方法充分利用svg啟動時，直流母線電容充電過程自動確認(rèn)功率單元的旁路狀態(tài)，有效的保證了svg運(yùn)行前的可靠性及安全性。

為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：

一種功率單元旁路狀態(tài)的識別方法，適用于級聯(lián)h橋靜止無功發(fā)生器svg，所述svg通過斷路器開關(guān)qs與電網(wǎng)相連接，所述svg由三相電路組成，每相由多個功率單元依次串聯(lián)連接，三相串聯(lián)的輸出端連接到中性點(diǎn)n，每相串聯(lián)的輸入端通過斷路器qs與電網(wǎng)連接；

所述svg每相中的功率單元是由dc/dc變換模塊、igbt模塊、旁路模塊和控制單元組成，所述igbt模塊的交流側(cè)并聯(lián)有旁路模塊，igbt模塊的直流側(cè)并聯(lián)有流母線電容c,直流母線電容c的后級并聯(lián)有dc/dc變換單元，所述dc/dc變換單元的輸出端與控制單元的電源端相連接，用于給控制單元提供工作電壓；所述控制單元的信號輸出端分別與igbt模塊的開關(guān)驅(qū)動輸入端、旁路模塊的開關(guān)驅(qū)動端相連接，用于控制igbt模塊和旁路模塊中各開關(guān)管的工作狀態(tài)，同時控制單元的通訊端分別與igbt模塊的通訊端口、旁路模塊的通訊端口相連接，用于接收igbt模塊和旁路模塊中的電壓及電流參數(shù)；所述igbt模塊的交流輸入端與上一級功率單元igbt模塊的交流輸出端相連接，所述igbt模塊的交流輸出端與下一級功率單元igbt模塊的交流輸入端相連接；

所述功率單元旁路狀態(tài)的識別方法，具體方法步驟如下：

第一步：首先閉合svg與電網(wǎng)相連接的斷路器開關(guān)qs,將svg接入電網(wǎng)；

第二步：svg中各功率單元中的直流母線電容c進(jìn)入充電階段，檢測各功率單元中直流母線電容c兩端的電壓un；

第三步：將檢測到的電壓值un與系統(tǒng)中設(shè)定的標(biāo)準(zhǔn)電壓值uref(直流母線電容充滿電后的電壓值)進(jìn)行比較，若un≥uref,將對應(yīng)的功率單元標(biāo)記為未旁路“0”，反之,將對應(yīng)的功率單元標(biāo)記為旁路“1”；

第四步：對于標(biāo)記為未旁路標(biāo)記“0”的功率單元，再繼續(xù)運(yùn)行t(t比直流母線電容的充電時間略大)時刻后，檢測功率單元的直流母線電容的電壓un，若un≥uref,則判定對應(yīng)功率單元處于未旁路狀態(tài)，若un<uref，則對對應(yīng)的功率單元繼續(xù)運(yùn)行t時刻后，再對功率單元的直流母線電容的電壓un進(jìn)行檢測，若un≥uref,則判定對應(yīng)功率單元處于未旁路狀態(tài)，若un<uref，則進(jìn)入故障停機(jī)處理程序；

第五步：對于標(biāo)記為旁路標(biāo)記“1”的功率單元，再繼續(xù)運(yùn)行t(t比直流母線電容的充電時間略大)時刻后，檢測功率單元的直流母線電容的電壓un，若un≥uref,則判定對應(yīng)功率單元處于未旁路狀態(tài)，若un<uref，則對對應(yīng)的功率單元繼續(xù)運(yùn)行t時刻后，再對功率單元的直流母線電容的電壓un進(jìn)行檢測，若un≥uref,則判定對應(yīng)功率單元處于未旁路狀態(tài)，若un<uref，則判定對應(yīng)功率單元處于旁路狀態(tài)；

第六步：根據(jù)各功率單元的判定結(jié)果更改系統(tǒng)的旁路標(biāo)識記錄；

第七步：功率單元旁路狀態(tài)識別結(jié)束。

本發(fā)明的有益效果如下：

1.該檢測識別方法是利用電路自身的工作原理，在系統(tǒng)運(yùn)行中進(jìn)行識別，可提升效率，避免人工操作的低效。

2.通過檢測系統(tǒng)運(yùn)行中的相關(guān)信息來判斷功率單元的旁路狀態(tài)，不需要額外增加硬件電路，成本低。

附圖說明

圖1svg系統(tǒng)框圖。

圖2各功率單元內(nèi)部電路圖。

圖3功率單元旁路狀態(tài)識別方法流程圖。

具體實(shí)施方式

為使本領(lǐng)域技術(shù)人員更好地理解本發(fā)明的技術(shù)方案，下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式對功率單元旁路狀態(tài)的識別方法進(jìn)一步詳細(xì)描述。

圖1為svg系統(tǒng)框圖，如圖所示，svg通過斷路器開關(guān)qs與電網(wǎng)相連接，所述svg由三相電路組成，每相由多個功率單元依次串聯(lián)連接，三相串聯(lián)的輸出端連接到中性點(diǎn)n，每相串聯(lián)的輸入端通過斷路器qs與電網(wǎng)連接。

圖2為各功率單元內(nèi)部電路圖，如圖所示，所述svg每相中的功率單元是由dc/dc變換模塊、igbt模塊、旁路模塊和控制單元組成，所述igbt模塊的交流側(cè)并聯(lián)有旁路模塊，igbt模塊的直流側(cè)并聯(lián)有流母線電容c,直流母線電容c的后級并聯(lián)有dc/dc變換單元，所述dc/dc變換單元的輸出端與控制單元的電源端相連接，用于給控制單元提供工作電壓。所述控制單元的信號輸出端分別與igbt模塊的開關(guān)驅(qū)動輸入端、旁路模塊的開關(guān)驅(qū)動端相連接，用于控制igbt模塊和旁路模塊中各開關(guān)管的工作狀態(tài)，同時控制單元的通訊端分別與igbt模塊的通訊端口、旁路模塊的通訊端口相連接，用于接收igbt模塊和旁路模塊中的電壓及電流參數(shù)；所述igbt模塊的交流輸入端與上一級功率單元igbt模塊的交流輸出端相連接，所述igbt模塊的交流輸出端與下一級功率單元igbt模塊的交流輸入端相連接。

圖3為功率單元旁路狀態(tài)識別方法流程圖，如圖所示，一種功率單元旁路狀態(tài)的識別方法，具體方法步驟如下：

第一步：首先閉合svg與電網(wǎng)相連接的斷路器開關(guān)qs,將svg接入電網(wǎng)；

第二步：svg中各功率單元中的直流母線電容c進(jìn)入充電階段，檢測各功率單元中直流母線電容c兩端的電壓un；

第三步：將檢測到的電壓值un與系統(tǒng)中設(shè)定的標(biāo)準(zhǔn)電壓值uref(直流母線電容充滿電后的電壓值)進(jìn)行比較，若un≥uref,將對應(yīng)的功率單元標(biāo)記為未旁路“0”，反之,將對應(yīng)的功率單元標(biāo)記為旁路“1”；

第四步：對于標(biāo)記為未旁路標(biāo)記“0”的功率單元，再繼續(xù)運(yùn)行t(t比直流母線電容的充電時間略大)時刻后，檢測功率單元的直流母線電容的電壓un，若un≥uref,則判定對應(yīng)功率單元處于未旁路狀態(tài)，若un<uref，則對對應(yīng)的功率單元繼續(xù)運(yùn)行t時刻后，再對功率單元的直流母線電容的電壓un進(jìn)行檢測，若un≥uref,則判定對應(yīng)功率單元處于未旁路狀態(tài)，若un<uref，則進(jìn)入故障停機(jī)處理程序；

第五步：對于標(biāo)記為旁路標(biāo)記“1”的功率單元，再繼續(xù)運(yùn)行t(t比直流母線電容的充電時間略大)時刻后，檢測功率單元的直流母線電容的電壓un，若un≥uref,則判定對應(yīng)功率單元處于未旁路狀態(tài)，若un<uref，則對對應(yīng)的功率單元繼續(xù)運(yùn)行t時刻后，再對功率單元的直流母線電容的電壓un進(jìn)行檢測，若un≥uref,則判定對應(yīng)功率單元處于未旁路狀態(tài)，若un<uref，則判定對應(yīng)功率單元處于旁路狀態(tài)；

第六步：根據(jù)各功率單元的判定結(jié)果更改系統(tǒng)的旁路標(biāo)識記錄；

第七步：功率單元旁路狀態(tài)識別結(jié)束。