基于多重化逆变器的静止无功发生器直流侧电流分析VIP专享VIP免费

第15卷第1期里王垫盔堂塑幽兰王旦基于多重化逆变器的静止无功发生器直流侧电流分析AnalysisofCurrentonIR2SideofStaticvatGeneratorBasedonMulti-Inverter梁旭刘文华陈建业王仲鸿(清华大学电机工程系100084)LiangXuLiltWenhuaChertJianyeWanga∞蛳g(Qin曲uaUnivemi口100084China)摘要为了限制逆变器桥臂直通短路时故障电流的上升率，可趴在装置的直流侧安装一种称为“环流保护电路”的附加电路。本文结合300kvar和20Mvar静止无功发生嚣(ASVG)实际装置的开发，分析了装置直流侧电流的波形和幅值以及不同王电路结构对装置直流侧电流的影响，为环流保护电路的设计提供了重要的依据。关键词：桥臂直通环流保护电路多重化逆变器Alrsda'actInordertoresl_ricttherising”koffaultcurrentcauseAbyshortciwuit012oneaHnofbridgeofinverter．akindofdeviceⅡaroedcuHeml加DprotectioncircuitcanbeadoptedOnthe,b—ofthedevel—opmentof300kvⅡmid20M’arASVG，thepaperanahsesthewaveformandma目ritudeofDC—t，andpointsoutthatthecow．figurationofmaincircuitofASVGc㈣affectthevalueofDCcumntAllm∞eresul／sprovideimpertzntmlesforthedmignofcumntlo。pprotectioncircuitKeywordsBridge—shortcircuitCuⅡentloopprotectioncimuitMultiinverler1引言从1994年底开始，河南省电力公司和清华大学电机系联台着手开发基于多重化逆变器的300kvar和20Mv盯大容量静止无功发生器(ASVG)，这标志着我国在柔性输电技术的研究方面进人了一千新的阶段。300kvm-和20MvarASVG的主电路采用单相桥式结构，其基本组成单元为三个单相桥组成的三相逆变器，如图l所示．将多个这样的三相逆变器进行多重化连接，便构成了大容量AsvG的丰申赂mi．大功率电力电子技术发展至今，ASVG的开关器件基本采用门极可关断的晶闸管(GTO)。而c匿蝈图1三个单相桥组成的二相逆变器髓】№pb#⋯⋯p。sdbyslrlgkp}lase㈣GTD最重要的电气特性之一就是最大可关断电流，在超过这一电流的情况下关断cTo，将导致其永久失效，因此对G'IX)的关断电流必须进行严格的限制．当逆变器发生桥臂直通短路时，e．ro将经受最严重的过电流冲击。以20Mv盯ASVG为例，根据计1999∞3L收到稿件。‰n男，1968年牛，I鹎84在清华人学电机系获博i{幢现任清华大学电机系讲师，主要从事电力系统自动控制装置驶电m电f技术在电力系统∞应月等^Ⅲ的研究．Ⅻi$g+1968年生，1996年n清毕大学电机系获博±学位，现任清华太学电机系副教授主要从市自力q了鞋E的研究ⅫR发。“孤gXuwashinl968He⋯d】她phDdcgr∞ofe3刚n,Me。*n∞rlngfr蛐衄曲uau⋯1“inl998N州hcisaleclllI目dElecmcalE坤-neeI／ngDeparfmenl_1rq|一岫0Ⅱ一lnMsm—hI⋯⋯⋯the“de刊opnmnlⅡp㈣⋯⋯Ⅱ^⋯dqph⋯dp—e№⋯P妇}啪I。目IopoⅥer5”㈣第15卷第1期粱旭等基于多莺化逆变器的静止无功发生器直流侧电流分析53算_2J，流过Gm的直通电流的上升率超过100A／严，而关断GTO需要几十／as的时间，因此在这种情况下对GTO实旌关断操作往往会造成GTO的失效。为此，对桥臂直通短路电流的上升率进行限制是实施GTO关断保护的关键所在。对于逆变器而言，为了减小短路电流而加大电路中电阻或电感的做法违背r主电路的基本设计原理，因此，将可变电阻或可变电感用于ASVG故障电流的限制应该是正确的思路。经综合比较，选择r一种基于可变电感的故障电流限制电路“，称为“环流保护电路”，图2描述了“环流保护电路”的工作情况，一直流电压源经过二极管VD和电感￡产生直流环流，．，如果电流n按图中所示参考方向流动，当Ic<，d时，流过二极管VD的电流为，dⅦ1环流保护电路另一侧的电流，k“=t，电感中电流不变，仍为，。，即电感对七不起作用；当，c>，d时，二极管VD截止，n流过电感￡，电感对n起一定的限制作用，因此，环流电流，。。应等于正常工作时B的峰值电流。要根据装置具体的主电路结构考虑其安装位置、数量，而且桥臂直通原因的不同也会影响其作用的发挥。关于这些问题，以300kvar和20Mv盯ASVG的开发为背景进行了大量的研究工作，有关内容可参见文献[2]。从环流保护电路的工作原理可知，确定通过电感的电流n，...