[发明专利]储能变流器的过电流保护装置

说明书

本发明涉及一种储能变流器的过电流保护装置，包括：一级保护电路，包括与储能变流器串联的开关控制电路；开关控制电路用于在储能变流器的电流大于第一电流阈值时断开储能变流器所在回路；二级保护电路，采样电路用于采集储能变流器的电流；阈值比较电路用于比较储能变流器的电流与第二电流阈值的大小，并在储能变流器的电流大于第二电流阈值时输出触发信号；FPGA处理电路用于在接收到触发信号时封锁所述DSP控制器向所述IGBT发出的所述控制脉冲；以及三级保护电路，包括光耦电路；光耦电路用于在储能变流器的电压大于电压阈值时封锁所述DSP控制器向所述IGBT发出的所述控制脉冲。上述过电流保护装置保护更加及时。

技术领域

本发明涉及电力系统技术领域，特别是涉及一种储能变流器的过电流保护装置。

背景技术

储能变流器作为电网和蓄电池之间的能量转换装置，随着负载端用电负荷的变化，不断地进行着充电和放电。当负荷突然增大或超负荷过载时，过大的电流冲击会对设备器件的寿命产生不良影响。

传统的储能变流器过电流保护方式，先对电流进行采样，然后通过数字信号处理(DSP，Digital Signal Process)控制器计算电流有效值后，软件判断电流是否超过保护阈值，从而确定是否需封锁控制IGBT(IGBT，Insulated Gate Bipolar Transistor)的导通和关断的控制脉冲以切断回路。这种保护方式对于变化相对平稳的过电流而言较为有效，但是，在电流上升速度快的极特殊情况下，无法快速做出停机保护的响应，存在极大的安全隐患。

发明内容

基于此，有必要针对上述问题，提供一种储能变流器的过电流保护装置。

一种储能变流器的过电流保护装置，储能变流器内部设置有控制所述储能变流器进行交流电与直流电之间相互转换的工作的IGBT，且所述储能变流器配置有通过发出控制脉冲以控制所述IGBT的导通与关断的DSP控制器；所述储能变流器的过电流保护装置包括：

一级保护电路，包括与所述储能变流器串联的开关控制电路；所述开关控制电路用于在所述储能变流器的电流大于第一电流阈值时断开所述储能变流器所在回路；

二级保护电路，包括依次连接的采样电路、阈值比较电路以及FPGA处理电路；所述采样电路还与所述储能变流器连接，所述采样电路用于采集所述储能变流器的电流；所述阈值比较电路用于比较所述储能变流器的电流与第二电流阈值的大小，并在所述储能变流器的电流大于所述第二电流阈值时输出触发信号；所述DSP控制器、所述FPGA处理电路以及所述IGBT依次连接，所述FPGA处理电路用于在接收到所述触发信号时封锁所述DSP控制器向所述IGBT发出的所述控制脉冲，以停止所述储能变流器的交流电与直流电之间的转换工作；以及

三级保护电路，包括光耦电路；所述光耦电路连接于所述FPGA处理电路和所述IGBT之间，所述光耦电路用于在所述储能变流器的电压大于电压阈值时封锁所述DSP控制器向所述IGBT发出的所述控制脉冲，以停止所述储能变流器的交流电与直流电之间的转换工作；

其中，所述电压阈值对应为所述储能变流器的第三电流阈值，所述第一电流阈值、所述第二电流阈值以及所述第三电流阈值依次增大。

在其中一个实施例中，所述储能变流器的过电流保护装置还包括与所述储能变流器连接且与所述DSP控制器连接的停机开关；

在所述二级保护电路中，在所述储能变流器的电流大于所述第二电流阈值时，所述FPGA处理电路还将所述触发信号输出给所述DSP控制器，以驱动所述DSP控制器控制所述停机开关断开，以断开所述储能变流器所在回路；

和/或，在所述三级保护电路中，在所述储能变流器的电流大于所述第三电流阈值时，所述光耦电路还用于通过所述FPGA处理电路驱动所述DSP控制器控制所述停机开关断开，以断开所述储能变流器所在回路。

在其中一个实施例中，所述采样电路包括：