[实用新型]变流器限流保护系统控制装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种应用于大功率变流器运行时的抗短路或大电流冲击的保护系统,特别是一种变流器限流保护系统控制装置。 

背景技术

岸电电站变流器容量需求不断增大，对其性能和可靠性要求越来越高。变流器是电子式岸电电站的核心部件，岸电装置中有针对各种抵抗意外或恶劣环境的变流器保护和抗干扰设计。船舶电气负载既有电机类的大功率非线性负载，也有高精电子、通讯及控制类的敏感性负载，因此电子式岸电电站对变流器保护性能要求较高。在实际应用中变流器要求能够承受电机启动大电流冲击、因负载变化的电流突增或各种短路造成的过流，能够在故障过后快速恢复工作状态。变流器过流保护系统的研制可增强变流器鲁棒性能和应用效率。 

现有的保护策略主要有集电极电压比较限流策略、直流母线电流瞬时值比较限流电路、软件限流策略。这些技术主要应有在单台变流器或小功率变流器的保护模块中，抗冲击能力较差，易出现响应缓慢且因恢复时间的差异致使变流器之间产生很大的环流。 

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是，针对现有技术不足，提供一种变流器限流保护系统控制装置及其限流控制方法，在变流器运行过程中有效限流保护，快速响应，抵抗瞬时和非瞬时短路等运行过程中 的大电流冲击。 

为解决上述技术问题，本实用新型所采用的技术方案是：一种变流器限流保护系统控制装置，包括依次连接的交流电抗器、电子开关、PWM整流器、直流电抗器、直流滤波器，所述直流滤波器依次通过PWM逆变器、校正电抗器、逆变输出变压器与输出滤波器连接；所述输出滤波器通过第一交流信号采样电路接入处理器，所述处理器与所述电子开关、PWM整流器、PWM逆变器连接；所述处理器连接直流信号采样电路输出端、第二交流信号采样电路输出端，所述直流信号采样电路输入端并联接入直流滤波器和PWM逆变器之间，所述第二交流信号采样电路输入端并联接入所述交流电抗器和电子开关之间；所述处理器还连接有变流器输出短路硬件封锁限流电路，所述变流器输出短路硬件封锁限流电路包括依次连接的整流桥、比较器、D触发器，所述D触发器输出信号至所述处理器。 

变流器限流保护系统控制装置的限流控制方法为： 

1）短路或大电流冲击事故发生时，交流信号采样电路将PWM逆变器的采样电流送入处理器中，若采样电流平均值大于所述处理器中预先设定的电流值，则处理器控制PWM逆变器发出故障报警信号，处理器执行中断，启动软件限流保护子程序； 

2）判断故障是否解除，若解除，则中断结束；若未解除，则进入3）； 

3）定义s_k=1时PWM逆变器桥臂上IGBT导通，下IGBT关断，s_k=0时PWM逆变器桥臂下IGBT导通，上IGBT关断，其中，k=u， v，w，而u，v，w分别对应PWM逆变器的三个桥臂； 

4）依据KCL和KVL定律，得到PWM逆变器三相输出电压和三相输出电流对应的三相静止坐标系下的逆变输出回路方程：