[发明专利]一种固态复合开关装置及其控制方法

权利要求书

1.一种固态复合开关装置，其特征在于，所述复合开关装置包括：机械开关QF、晶闸管阀组(1)、消弧变压器T和消弧电源；

所述机械开关QF与所述消弧变压器高压侧串联后再与所述晶闸管阀组(1)并联；

所述消弧变压器低压侧与所述消弧电源并联；

所述晶闸管阀组(1)与阀基电子设备连接；

所述晶闸管阀组(1)、机械开关QF和消弧电源分别依据所述阀基电子设备下发的开合闸命令动作。

2.如权利要求1所述的复合开关装置，其特征在于，所述晶闸管阀组(1)包括：多个串联的晶闸管阀TY和高电位控制板；

所述多个串联的晶闸管阀TY通过所述高电位控制板与所述阀基电子设备连接。

3.如权利要求1所述的复合开关装置，其特征在于，

所述消弧电源的输入端接入380V交流电源，工作于整流状态；

所述消弧电源的输出端与所述消弧变压器低压侧连接，工作于逆变状态，根据所述复合开关的需要逆变出相应的工频交流电压；

消弧电源采用SVPWM调制方式，控制策略采用瞬时功率算法，在DQ坐标系下分别对有功电流、无功电流进行调节控制。

4.如权利要求3所述的复合开关装置，其特征在于，

所述消弧电源包括：两组背靠背设置的三相半桥PWM变流器和两组半导体开关器件；

所述两组半导体开关器件的其中一组设于所述三相半桥PWM变流器和所述消弧电源的输入端之间，另一组设于所述三相半桥PWM变流器和所述消弧电源的输出端之间。

5.如权利要求4所述的复合开关装置，其特征在于，

所述半导体开关器件为IGBT。

6.如权利要求2所述的复合开关装置，其特征在于，

所述晶闸管阀TY的数目至少为20个。

7.如权利要求2所述的复合开关装置，其特征在于，所述高电位控制板与所述阀基电子设备通过光纤连接。

8.一种固态复合开关装置的控制方法，其特征在于，包括：

阀基电子设备分别向晶闸管阀TY、机械开关QF和消弧电源下发指令；

基于所述阀基电子设备下发的指令，所述晶闸管阀TY和所述消弧电源执行所述指令；所述机械开关QF执行所述指令，完成分合闸动作；

待所述机械开关QF完成分合闸动作后，所述阀基电子设备撤销所述晶闸管阀TY和所述消弧电源的指令；

所述指令包括：分合闸指令/信号。

9.如权利要求8所述的控制方法，其特征在于，所述基于所述阀基电子设备下发的指令，所述晶闸管阀TY和所述消弧电源执行所述指令；所述机械开关QF执行所述指令，完成分合闸动作，包括：

当所述阀基电子设备下发的指令为分闸指令/信号时：

所述晶闸管阀TY和所述消弧电源执行所述分闸指令/信号，所述晶闸管先导通，电流经过晶闸管给负载供电；

当达到所述机械开关QF的动作时间后，所述机械开关QF执行所述分闸指令/信号，完成分闸动作。

10.如权利要求8所述的控制方法，其特征在于，所述基于所述阀基电子设备下发的指令，所述晶闸管阀TY和所述消弧电源执行所述指令；所述机械开关QF执行所述指令，完成分合闸动作，包括：

当所述阀基电子设备下发的指令为合闸指令/信号时：

所述晶闸管阀TY和所述消弧电源执行所述合闸指令/信号；

当消弧电源开始工作时，消弧变压器两端产生电压，晶闸管触发成功并开始流过电流，同时消弧电源检测负载电流大小，并在一定时间内通过改变输出电压相位与幅值，将流过机械开关的电流逐渐转移至晶闸管阀侧的支路；

当机械开关电流为0时，基于所述合闸指令/信号，机械开关无电弧关断。