[发明专利]一种大功率中压直流电源装置及控制方法

说明书

本发明公开了一种大功率中压直流电源装置及控制方法，包括输入开关柜、整流变压器、整流器、输出直流隔离柜；所述中压直流电源装置的输入电压为AC10.5kV，输出电压为DC±2kV。本发明的一种大功率中压直流电源装置及控制方法，可以实现输出电压的可控、功率因数的提高以及提高可靠性的优点。

技术领域

本发明涉及中压直流电源装置领域，具体地，涉及一种大功率中压直流电源装置及控制方法。

背景技术

全球工业化信息化经济建设对整流电源的需求非常巨大。在中压大功率领域，工频整流电源具有对供电环境适应能力强、可靠性高、抗冲击负载能力强等优点，在各行业领域得到广泛应用。

目前，几乎所有实用的中压大功率工频整流电源或采用二极管整流，输出电压不可控，输入电流谐波大、功率因数低；或采用可控硅移相控制，虽实现了输出电压可控，但随着移相脉冲的后移，其功率因数也会变得越来越差；或采用IGBT脉宽调制，虽实现了输出电压的可控和功率因数的提高，但设备成本很高、可靠性低、控制回路复杂。

发明内容

本发明的目的在于，针对上述问题，提出一种大功率中压直流电源装置及控制方法，以实现输出电压的可控、功率因数的提高以及提高可靠性的优点。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：一种大功率中压直流电源装置，主要包括：

输入开关柜，用于AC10.5kV电源的投入/切除，实时监测AC10.5kV电压线路上的电压电流信号及其他非电量信号，并能够在异常情况下，自动切除AC10.5kV线路，为直流电源装置、前端输电线路以及后端用电设备提供保护功能；

整流变压器，用于将输入AC10.5kV电压转换为整流器需要的输入电压，并将AC10.5kV设备与整流器进行隔离；

整流器，用于输出DC±2kV的电压，降低直流纹波电压，提高AC10.kV侧电源的功率因数以及提高输出电压功率的精度；

输出直流隔离柜，用于实现后端用电设备的静态隔离。

进一步地，所述整流器内设置控制系统，控制系统主要包括信号采集模块、核心控制器、驱动电路和触摸屏。

进一步地，所述信号采集模块，用于检测AC10.5kV侧、DC±2kV侧和整流变压器低压侧的电压、电流信号，以及接收输入开关柜、整流变压器、整流器和输出直流隔离柜的开关信号；

所述核心控制器用于接收外部控制指令，并根据信号采集模块传输的相关信号，发出控制指令，分别控制有载调压开关和可控晶闸管单元，对整流变压器的输出电压和可控晶闸管的导通顺序和导通角，进而实现输出电压的调节功能；

所述驱动电路用于将核心控制器对可控晶闸管的控制脉冲进行放大和隔离，并根据其控制逻辑，实现可控晶闸管单元的正常导通和关断，进而实现输出电压的调节功能；

所述触摸屏提供人机接口，用于显示电源装置的运行参数，同时用于控制指令的输入，方便操作人员的操作。

进一步地，所述整流器还包括高压熔断器、可控晶闸管、整流驱动电路、核心控制器、信号采集模块、阻容吸收回路和支撑电容；

高压熔断器、阻容吸收回路，用于可控晶闸管的过压、过流保护；

整流驱动电路，用于控制可控晶闸管的导通顺序及导通时间；

核心控制器，用于对电源装置所有设备的运行进行监控，方便操作人员对电源装置进行操作和监视，同时提供通讯接口，便于电源装置的远程监控；

信号采集模块，用于检测AC10.5kV侧、DC±2kV侧和整流变压器低压侧的电压、电流信号，以及接收输入开关柜、整流变压器、整流器和输出直流隔离柜的开关信号。