[发明专利]一种电力系统用开关柜及其工作方法

说明书

技术领域

本发明属于电力工程技术领域，尤其涉及一种内设供电模块的开关柜及其工作方 法。

背景技术

在电力系统中，供电系统中大量使用环网柜，但环网柜内无AC/220V电源，造成许 多电器仪表无法正常供电，大多数都用CT(CurrentTransformer，电流互感器)取电作为电 源供电，而一旦一次电流过小，CT取电线圈无法对仪表正常供电，使得仪表不能正常工作， 连显示、设定功能都无法使用，给运行、检修带来不必要的麻烦；更无法带动相关仪器、仪表 的工作，例如：电缆头温度在线监测装置和环网柜防误操作闭锁装置。所以很有必要提供一 种开关柜供电设备，以解决在断电检修时遇到的供电的相关技术问题，即，提供直流电源， 以满足现场照明和环网柜防误操作闭锁装置解锁、电缆头温度检测，并方便现场维修操作， 在提供直流电压的基础上，产生交流电以满足特定场合对交流电压的需要。

发明内容

本发明第一要解决的技术问题是提供一种适于直流电压供电的开关柜及其工作 方法。

本发明第二要解决的技术问题是在直流电的基础上，生成三相交流电。

为了解决首要技术问题，本发明提供了一种开关柜，包括，一适于产生直流电压输 出的直流电压模块，该直流电压模块从所述开关柜的母线端取电。

进一步，为了当电源切断时，也能提供仪器、仪表正常的直流电压，所述直流电压 模块包括：适于从所述开关柜的母线端取电的互感器，该互感器与一整流滤波单元相连，适 于对蓄电池进行充/放电控制的充电管理单元，直流电压输出单元；其中，所述充电管理单 元包括：电压检测单元，MCU单元，设有第一开关管的充电输入端，该充电输入端与所述整流 滤波单元输出端相连，设有第二开关管的放电输出端；所述直流电压输出单元包括：与所述 放电输出端相连的第一输入通道，该第一输入通道适于接收所述充电管理单元输出的蓄电 池直流电压；与所述整流滤波单元输出端相连的第二输入通道；所述第一、第二输入通道分 别与一直流升压电路相连，该直流升压电路适于根据输入的直流电压产生一相应直流输出 电压；所述MCU单元适于控制所述第一开关管、第二输入通道导通，且当所述电压检测单元 在检测蓄电池充电完毕后，则控制所述第一开关管断开；当所述母线断电后，则控制所述第 二输入通道断开，且第二开关管、第一输入通道导通。其中，通过所述MCU单元对第一开关管 的控制，能防止蓄电池处于过充状态。

进一步，为了解决第二技术问题，即，解决个别仪器、仪表或特定场合需要交流电 源的问题。

本发明所述开关柜还包括：一SVPWM变频单元，该SVPWM变频单元与所述直流电压 模块的输出端相连。

所述SVPWM变频单元包括：三相逆变器，该三相逆变器由一DSP控制，该三相逆变器 的直流侧、交流侧分别设有直流、交流电压电流检测电路，所述直流、交流电压电流检测电 路与所述DSP相连；

上述开关柜的工作方法，包括该DSP产生SVPWM调制信号的方法，其包括：建立一三相静止坐标系根据其轴线,从方向逆时针依次分别为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ、Ⅵ扇区；

所求参考电压矢量在各扇区内的相应电压矢量作用时间T₁、T₂：

其中，N＝3，N＝1，N＝5，N＝4，N＝6，N＝2分别对应Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ、Ⅵ扇区；T_s为一个采样周期，V_a,V_b为所求参考电压矢量在三相静止坐标系方向上的投影，V_dc为直流母线电压。

T₁，T₂赋值后，还要对其进行判断，当T₁+T₂>T_s，则取T₁＝T₁Ts/(T₁+T₂)，T₂＝T₂Ts/(T₁+T₂)

最后，采用DSP内部有硬件可实现，根据需要，可选用五段或七段式的SVPWM。

进一步，所述DSP产生SVPWM调制信号的方法还包括：

判断所求参考电压矢量在相应扇区的步骤，该步骤包括：

设扇区判别式：N＝A+2B+4C；