統(tǒng)一電能質(zhì)量控制器的保護(hù)系統(tǒng)及其保護(hù)控制方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明提供一種統(tǒng)一電能質(zhì)量控制器的保護(hù)系統(tǒng)及其保護(hù)控制方法，反并聯(lián)晶閘管安裝在串聯(lián)耦合變壓器一次側(cè)，其余五個(gè)斷路器分別安裝在串聯(lián)耦合變壓器與于系統(tǒng)連接處、串聯(lián)耦合變壓器與負(fù)載連接處、UPQC并聯(lián)部分與系統(tǒng)連接處、UPQC串聯(lián)部分與耦合變壓器連接處以及串聯(lián)耦合變壓器一次側(cè)?？梢栽谪?fù)荷側(cè)、系統(tǒng)側(cè)出現(xiàn)短路故障后，10ms內(nèi)快速旁路串聯(lián)耦合變壓器，實(shí)現(xiàn)對(duì)UPQC耦合變壓器及串聯(lián)側(cè)換流器的保護(hù)；由于快速旁路串聯(lián)耦合變壓器，系統(tǒng)短路阻抗不會(huì)發(fā)生變化，系統(tǒng)上級(jí)故障保護(hù)動(dòng)作不受影響；在反并聯(lián)晶閘管拒動(dòng)情況下可以通過(guò)斷路器動(dòng)作對(duì)裝置進(jìn)行二次保護(hù)，提高了裝置的可靠性及安全性。
【專(zhuān)利說(shuō)明】統(tǒng)一電能質(zhì)量控制器的保護(hù)系統(tǒng)及其保護(hù)控制方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及電力保護(hù)控制的【技術(shù)領(lǐng)域】，特別是涉及一種統(tǒng)一電能質(zhì)量控制器的保護(hù)系統(tǒng)及其保護(hù)控制方法。
【背景技術(shù)】
[0002]統(tǒng)一電能質(zhì)量控制器(Unified Power Quality Conditioner,簡(jiǎn)稱(chēng) UPQC)作為一種能夠同時(shí)解決電壓、電流質(zhì)量問(wèn)題的復(fù)合型裝置，憑借其串聯(lián)部分及并聯(lián)部分的換流器即可以解耦后獨(dú)立運(yùn)行，又可以針對(duì)配電線(xiàn)路中同時(shí)存在電壓、電流問(wèn)題時(shí)實(shí)現(xiàn)綜合補(bǔ)償?shù)奶攸c(diǎn)，在未來(lái)智能電網(wǎng)的發(fā)展中占據(jù)了重要的地位，但是換流器昂貴的價(jià)格制約了其在低壓配電領(lǐng)域的應(yīng)用。若將模塊化多電平變換器(Modular Multilevel Converter, MMC)技術(shù)應(yīng)用于統(tǒng)一電能質(zhì)量控制器，即可以提高UPQC的容量又可以提高UPQC的電壓等級(jí)，從而了擴(kuò)展UPQC在中壓領(lǐng)域的使用，使得UPQC具有更加廣闊的應(yīng)用前景。
[0003]基于模塊化多電平變流器的統(tǒng)一電能質(zhì)量控制器(Modular MultilevelConverter,MMC-Unified Power Quality Conditioner,MMC-UPQC)的結(jié)構(gòu)由多個(gè)子模塊串聯(lián)組成，其子模塊由旁路開(kāi)關(guān)、晶閘管、IGBT、二極管和電容構(gòu)成，如圖1所示。
[0004]在MMC的故障運(yùn)行中，通過(guò)冗余模塊技術(shù)可以快速的將故障子模塊與冗余子模塊進(jìn)行替換，提高了換流器故障情況下的使用效率。但是針對(duì)于MMC-UPQC整體裝置在系統(tǒng)出現(xiàn)故障時(shí)，如何合理的操作保證其安全可靠穩(wěn)定的運(yùn)行，不僅是系統(tǒng)對(duì)裝置的要求，更是裝置保護(hù)自身的要求。
[0005]由于UPQC拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的特殊性，其串聯(lián)部分一般通過(guò)串聯(lián)耦合變壓器與系統(tǒng)相連，如圖2所示。電流互感器的二次繞組不能開(kāi)路，否則將會(huì)造成危險(xiǎn)的高電壓燒毀設(shè)備，因此配電系統(tǒng)中發(fā)生短路故障時(shí)，UPQC中的串聯(lián)部分換流器不能從電流互感器的二次側(cè)斷開(kāi)。若采用斷路器旁路串聯(lián)耦合變壓器一次側(cè)的電路，則由于斷路器的動(dòng)作時(shí)間較長(zhǎng)，依然無(wú)法實(shí)現(xiàn)對(duì)裝置快速高效的故障保護(hù)。在實(shí)際的UPQC裝置在運(yùn)行中需要一個(gè)特殊的保護(hù)系統(tǒng)。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0006]針對(duì)上述統(tǒng)一電能質(zhì)量控制器保護(hù)動(dòng)作不及時(shí)，安全性不高的問(wèn)題，本發(fā)明提出一種快速及時(shí)，安全性較高的統(tǒng)一電能質(zhì)量控制器的保護(hù)系統(tǒng)。
[0007]—種統(tǒng)一電能質(zhì)量控制器的保護(hù)系統(tǒng)，包括:
[0008]分別設(shè)置在串聯(lián)耦合變壓器一次側(cè)的兩端的第一斷路器和第二斷路器；其中，所述串聯(lián)耦合變壓器的二次側(cè)與統(tǒng)一電能質(zhì)量控制器的串聯(lián)部分連接；
[0009]與所述串聯(lián)耦合變壓器、所述第一斷路器和第二斷路器構(gòu)成的支路并聯(lián)的反并聯(lián)
晶閘管；
[0010]設(shè)置在所述統(tǒng)一電能質(zhì)量控制器串聯(lián)部分與所述串聯(lián)耦合變壓器二次側(cè)之間的第三斷路器；[0011]設(shè)置在所述統(tǒng)一電能質(zhì)量控制器并聯(lián)部分與負(fù)載之間的第四斷路器；
[0012]與所述反并聯(lián)晶閘管并聯(lián)的第五斷路器；
[0013]與所述反并聯(lián)晶閘管以及各個(gè)所述斷路器連接的控制器；
[0014]當(dāng)發(fā)生短路接地故障時(shí)，所述控制器控制所述反并聯(lián)晶閘管導(dǎo)通，所述第五斷路器合閘，所述第一至第四斷路器分閘。
[0015]本發(fā)明的統(tǒng)一電能質(zhì)量控制器的保護(hù)系統(tǒng)中，當(dāng)發(fā)生短路接地故障時(shí)，故障電流經(jīng)串聯(lián)耦合變壓器一次側(cè)，此時(shí)，所述控制器控制所述反并聯(lián)晶閘管導(dǎo)通，將所述串聯(lián)耦合變壓器旁路，由于反并聯(lián)晶閘管接收導(dǎo)通指令快速動(dòng)作的時(shí)間很快，通常在IOms以?xún)?nèi)，因此能夠使保護(hù)動(dòng)作更加及時(shí)快速；所述第五斷路器合閘，接替所述反并聯(lián)晶閘管將所述串聯(lián)耦合變壓器旁路，避免所述反并聯(lián)晶閘管的導(dǎo)通時(shí)間過(guò)長(zhǎng)而影響使用壽命；所述第一至第四斷路器分閘，使所述統(tǒng)一電能質(zhì)量控制器與系統(tǒng)和負(fù)載都徹底斷開(kāi)連接，安全性更高。
[0016]一種本發(fā)明的統(tǒng)一電能質(zhì)量控制器的保護(hù)系統(tǒng)的保護(hù)控制方法，包括以下步驟:
[0017]S101，檢測(cè)是否出現(xiàn)短路接地故障或者故障電流，如果是，則執(zhí)行步驟S102至S105 ；
[0018]S102，控制所述統(tǒng)一電能質(zhì)量控制器的并聯(lián)部分閉鎖，所述串聯(lián)部分上橋臂旁路、下橋臂閉鎖或者上橋臂閉鎖、下橋臂旁路；
[0019]S103,所述控制器對(duì)所述反并聯(lián)晶閘管發(fā)送導(dǎo)通觸發(fā)信號(hào)，控制所述反并聯(lián)晶閘管導(dǎo)通；
[0020]S104，所述控制器對(duì)所述第五斷路器發(fā)出合閘指令，控制所述第五斷路器合閘；
[0021]S105，所述控制器對(duì)所述第一至第四斷路器發(fā)出分閘指令，控制所述第一至第四斷路器進(jìn)行分閘操作。
[0022]本發(fā)明的統(tǒng)一電能質(zhì)量控制器的保護(hù)系統(tǒng)的保護(hù)控制方法中，在所述統(tǒng)一電能質(zhì)量控制器工作時(shí)檢測(cè)是否出現(xiàn)短路接地故障或者故障電流?？刂扑鼋y(tǒng)一電能質(zhì)量控制器的并聯(lián)部分閉鎖，所述串聯(lián)部分上橋臂旁路、下橋臂閉鎖或者上橋臂閉鎖、下橋臂旁路，首先通過(guò)內(nèi)部模塊化多電平換流器的子模塊閉鎖和旁路狀態(tài)對(duì)所述統(tǒng)一電能質(zhì)量控制器進(jìn)行保護(hù)。并且，所述控制器對(duì)所述反并聯(lián)晶閘管發(fā)送導(dǎo)通信號(hào)，使所述反并聯(lián)晶閘管導(dǎo)通并維持，將所述串聯(lián)耦合變壓器旁路，由于反并聯(lián)晶閘管接收導(dǎo)通指令快速動(dòng)作的時(shí)間很快，通常在IOms以?xún)?nèi)，因此能夠使保護(hù)動(dòng)作更加及時(shí)快速；然后，所述控制器對(duì)所述第五斷路器發(fā)出合閘指令，使所述第五斷路器合閘，接替所述反并聯(lián)晶閘管將所述串聯(lián)耦合變壓器旁路，避免所述反并聯(lián)晶閘管的導(dǎo)通時(shí)間過(guò)長(zhǎng)而影響使用壽命；使所述第一至第四斷路器分閘，使所述統(tǒng)一電能質(zhì)量控制器與系統(tǒng)和負(fù)載都徹底斷開(kāi)連接，安全性更高。
【專(zhuān)利附圖】
【附圖說(shuō)明】
[0023]圖1是現(xiàn)有技術(shù)一種基于模塊化多電平變流器的統(tǒng)一電能質(zhì)量控制器的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0024]圖2是本發(fā)明統(tǒng)一電能質(zhì)量控制器的保護(hù)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0025]圖3是本發(fā)明統(tǒng)一電能質(zhì)量控制器的保護(hù)系統(tǒng)的保護(hù)控制方法的流程示意圖。
【具體實(shí)施方式】[0026]請(qǐng)參閱圖2，圖2是本發(fā)明統(tǒng)一電能質(zhì)量控制器的保護(hù)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0027]所述統(tǒng)一電能質(zhì)量控制器的保護(hù)系統(tǒng)，包括:
[0028]分別設(shè)置在串聯(lián)耦合變壓器一次側(cè)的兩端的第一斷路器CBl和第二斷路器CB2 ；其中，所述串聯(lián)耦合變壓器的二次側(cè)與統(tǒng)一電能質(zhì)量控制器的串聯(lián)部分連接；
[0029]與所述串聯(lián)耦合變壓器、所述第一斷路器CBl和第二斷路器CB2構(gòu)成的支路并聯(lián)的反并聯(lián)晶閘管SCR ；
[0030]設(shè)置在所述統(tǒng)一電能質(zhì)量控制器串聯(lián)部分與所述串聯(lián)耦合變壓器二次側(cè)之間的第三斷路器CB3 ；
[0031]設(shè)置在所述統(tǒng)一電能質(zhì)量控制器并聯(lián)部分與負(fù)載之間的第四斷路器CB4 ；
[0032]與所述反并聯(lián)晶閘管SCR并聯(lián)的第五斷路器CB5 ；
[0033]與所述反并聯(lián)晶閘管SCR以及各個(gè)所述斷路器連接的控制器(圖未示)；
[0034]當(dāng)發(fā)生短路接地故障時(shí)，所述控制器控制所述反并聯(lián)晶閘管SCR導(dǎo)通，所述第五斷路器CB5合閘，所述第一至第四斷路器分閘。
[0035]本發(fā)明的統(tǒng)一電能質(zhì)量控制器的保護(hù)系統(tǒng)中，當(dāng)發(fā)生短路接地故障時(shí)，故障電流經(jīng)串聯(lián)耦合變壓器一次側(cè)，此時(shí)，所述控制器控制所述反并聯(lián)晶閘管導(dǎo)通，將所述串聯(lián)耦合變壓器旁路，由于反并聯(lián)晶閘管接收導(dǎo)通指令快速動(dòng)作的時(shí)間很快，通常在IOms以?xún)?nèi)，因此能夠使保護(hù)動(dòng)作更加及時(shí)快速；所述第五斷路器合閘，接替所述反并聯(lián)晶閘管將所述串聯(lián)耦合變壓器旁路，避免所述反并聯(lián)晶閘管的導(dǎo)通時(shí)間過(guò)長(zhǎng)而影響使用壽命；所述第一至第四斷路器分閘，使所述統(tǒng)一電能質(zhì)量控制器與系統(tǒng)和負(fù)載都徹底斷開(kāi)連接，安全性更高。所述統(tǒng)一電能質(zhì)量控制器的保護(hù)系統(tǒng)由反并聯(lián)晶閘管和斷路器組成。其采用大容量的反并聯(lián)晶閘管對(duì)MMC型UPQC進(jìn)行故障保護(hù)。
[0036]UPQC的并聯(lián)部分換流器直接接于負(fù)載與系統(tǒng)之間的線(xiàn)路中，串聯(lián)部分換流器則經(jīng)由串聯(lián)耦合變壓器接入交流系統(tǒng)，如圖2所示。所述的MMC型UPQC串并聯(lián)部分的主體結(jié)構(gòu)為模塊化多電平換流器，通過(guò)換流器子模塊數(shù)目的增加提高裝置的容量及其電壓等級(jí)，如圖1所示。所述的MMC型UPQC反并聯(lián)晶閘管安裝在串聯(lián)耦合變壓器一次側(cè)，其余五個(gè)斷路器分別安裝在串聯(lián)耦合變壓器與于系統(tǒng)連接處、串聯(lián)耦合變壓器與負(fù)載連接處、UPQC并聯(lián)部分與系統(tǒng)連接處、UPQC串聯(lián)部分與耦合變壓器連接處以及串聯(lián)耦合變壓器一次側(cè)。
[0037]所述的反并聯(lián)晶閘管SCR的選擇需綜合考慮負(fù)載側(cè)發(fā)生短路故障情況下所需承受的最大故障電流。
[0038]為達(dá)到更佳的保護(hù)控制效果，所述保護(hù)系統(tǒng)的各個(gè)所述斷路器的配合方式可設(shè)置為:
[0039]所述控制器輸出一對(duì)常開(kāi)點(diǎn)并接于所述第五斷路器CB5的跳閘回路中；所述第五斷路器CB5輸出四對(duì)常開(kāi)點(diǎn)分別并接于所述第一至第四斷路器的跳閘回路中作為連鎖跳閘。
[0040]與所述串聯(lián)耦合變壓器一次側(cè)并聯(lián)的所述第五斷路器CB5輸出四對(duì)(無(wú)源點(diǎn))常開(kāi)點(diǎn)分別并接于其余四個(gè)斷路器的跳閘回路中作為連鎖跳閘；
[0041]UPQC的所述控制器輸出一對(duì)(無(wú)源點(diǎn))常開(kāi)點(diǎn)并接于與所述第五斷路器CB5的跳閘回路中，保證UPQC故障時(shí)所述第五斷路器CB5先合閘保持供電線(xiàn)路通暢，再分別斷開(kāi)其余4個(gè)斷路器；[0042]進(jìn)一步地，還可設(shè)置所述第三斷路器CB3和所述第四斷路器CB4各輸出一對(duì)常閉點(diǎn)并接于所述第五斷路器CB5的合閘回路中。
[0043]UPQC串并聯(lián)部分接入系統(tǒng)處的2個(gè)斷路器(第三斷路器CB3和第四斷路器CB4)中任一發(fā)生故障跳閘，需要與所述串聯(lián)耦合變壓器10—次側(cè)并聯(lián)的第五斷路器CB5同時(shí)閉合，因此上述2個(gè)斷路器各輸出一對(duì)常閉點(diǎn)并接至與所述第五斷路器CB5的合閘回路中，已達(dá)到快速聯(lián)動(dòng)的效果。
[0044]請(qǐng)參閱圖3，圖3是本發(fā)明統(tǒng)一電能質(zhì)量控制器的保護(hù)系統(tǒng)的保護(hù)控制方法的流程不意圖。
[0045]本發(fā)明的統(tǒng)一電能質(zhì)量控制器的保護(hù)系統(tǒng)的保護(hù)控制方法，包括以下步驟:
[0046]S101，檢測(cè)是否出現(xiàn)短路接地故障或者故障電流，如果是，則執(zhí)行步驟S102至S105 ；
[0047]本步驟中，檢測(cè)系統(tǒng)是否出現(xiàn)故障現(xiàn)象，或者檢測(cè)系統(tǒng)是否出現(xiàn)故障電流；如果出現(xiàn)故障或過(guò)電流現(xiàn)象則進(jìn)行步驟S102 ;如果未出現(xiàn)故障及過(guò)電流現(xiàn)象則跳過(guò)步驟S102至步驟S105，系統(tǒng)繼續(xù)運(yùn)行；
[0048]S102，控制所述統(tǒng)一電能質(zhì)量控制器的并聯(lián)部分閉鎖，所述串聯(lián)部分上橋臂旁路、下橋臂閉鎖或者上橋臂閉鎖、下橋臂旁路；
[0049]在本步驟中，MMC型UPQC并聯(lián)側(cè)換流器閉鎖上、下橋臂子模塊，串聯(lián)側(cè)換流器上橋臂子模塊旁路(閉鎖)、下橋臂子模塊閉鎖(旁路);
[0050]S103，所述控制器對(duì)所述反并聯(lián)晶閘管SCR發(fā)送導(dǎo)通觸發(fā)信號(hào)，控制所述反并聯(lián)晶閘管SCR導(dǎo)通；
[0051]在本步驟中，控制柜向反并聯(lián)晶閘管SCR發(fā)送導(dǎo)通觸發(fā)信號(hào)，使反并聯(lián)晶閘管SCR動(dòng)作，反并聯(lián)晶閘管SCR動(dòng)作，旁路裝置串聯(lián)側(cè)耦合變壓器；
[0052]S104，所述控制器對(duì)所述第五斷路器發(fā)出合閘指令，控制所述第五斷路器合閘；
[0053]在本步驟中，控制柜向與所述串聯(lián)耦合變壓器一次側(cè)并聯(lián)的第五斷路器CB5發(fā)出合閘指令，使該第五斷路器CB5合閘。
[0054]優(yōu)選地，在所述第五斷路器CB5合閘后，所述控制器停止對(duì)所述反并聯(lián)晶閘管SCR發(fā)送導(dǎo)通觸發(fā)信號(hào)，控制所述反并聯(lián)晶閘管SCR關(guān)斷。進(jìn)一步地，使反并聯(lián)晶閘管SCR在下一個(gè)電流過(guò)零點(diǎn)關(guān)斷。
[0055]S105，所述控制器對(duì)所述第一至第四斷路器發(fā)出分閘指令，控制所述第一至第四斷路器進(jìn)行分閘操作。
[0056]控制柜發(fā)出斷路器分閘指令，使設(shè)置串聯(lián)耦合變壓器與系統(tǒng)連接處的第一斷路器CB1、設(shè)置在串聯(lián)耦合變壓器與負(fù)載連接處的第二斷路器CB2、設(shè)置在UPQC串聯(lián)側(cè)與串聯(lián)耦合變壓器連接處的第三斷路器CB3、設(shè)置在UPQC并聯(lián)側(cè)與系統(tǒng)連接處的第四斷路器CB4同時(shí)進(jìn)行分閘操作，結(jié)束。
[0057]本發(fā)明的統(tǒng)一電能質(zhì)量控制器的保護(hù)系統(tǒng)的保護(hù)控制方法中，在所述統(tǒng)一電能質(zhì)量控制器工作時(shí)檢測(cè)是否出現(xiàn)短路接地故障或者故障電流?？刂扑鼋y(tǒng)一電能質(zhì)量控制器的并聯(lián)部分閉鎖，所述串聯(lián)部分上橋臂旁路、下橋臂閉鎖或者上橋臂閉鎖、下橋臂旁路，首先通過(guò)內(nèi)部模塊化多電平換流器的子模塊閉鎖和旁路狀態(tài)對(duì)所述統(tǒng)一電能質(zhì)量控制器進(jìn)行保護(hù)。并且，所述控制器對(duì)所述反并聯(lián)晶閘管發(fā)送導(dǎo)通信號(hào)，使所述反并聯(lián)晶閘管導(dǎo)通并維持，將所述串聯(lián)耦合變壓器旁路，由于反并聯(lián)晶閘管接收導(dǎo)通指令快速動(dòng)作的時(shí)間很快，通常在IOms以?xún)?nèi)，因此能夠使保護(hù)動(dòng)作更加及時(shí)快速；然后，所述控制器對(duì)所述第五斷路器發(fā)出合閘指令，使所述第五斷路器合閘，接替所述反并聯(lián)晶閘管將所述串聯(lián)耦合變壓器旁路，避免所述反并聯(lián)晶閘管的導(dǎo)通時(shí)間過(guò)長(zhǎng)而影響使用壽命；使所述第一至第四斷路器分閘，使所述統(tǒng)一電能質(zhì)量控制器與系統(tǒng)和負(fù)載都徹底斷開(kāi)連接，安全性更高。
[0058]當(dāng)負(fù)荷側(cè)或者系統(tǒng)側(cè)發(fā)生短路接地故障時(shí)，系統(tǒng)電壓將直接作用于系統(tǒng)阻抗和串聯(lián)耦合變壓器一次側(cè)，由于系統(tǒng)阻抗與串聯(lián)耦合變壓器一次繞組阻抗相比要小的很多，大部分故障電壓將主要作用于變壓器一次側(cè)，變壓器二次側(cè)將感應(yīng)出高電壓。即使UPQC串聯(lián)部分不工作，在二極管不控整流的作用下，公共直流母線(xiàn)電壓依然會(huì)升高。因此當(dāng)發(fā)生故障時(shí)，需要采取有效措施對(duì)裝置進(jìn)行快速隔離退出，以避免故障電流對(duì)裝置造成損傷。
[0059]若負(fù)載側(cè)發(fā)生了三相短路接地故障，故障電流流經(jīng)系統(tǒng)阻抗與串聯(lián)耦合變壓器一次側(cè)，在本發(fā)明的保護(hù)控制方法中，UPQC并聯(lián)部分迅速閉鎖，串聯(lián)部分上橋臂旁路、下橋臂閉鎖或者上橋臂閉鎖、下橋臂旁路。所述反并聯(lián)晶閘管SCR接受控制器導(dǎo)通指令快速動(dòng)作，將所述串聯(lián)耦合變壓器旁路，動(dòng)作時(shí)間為IOms以?xún)?nèi)，第五斷路器CB5接受控制器合閘指令，第一至第四斷路器接受控制器分閘指令，UPQC安全退出運(yùn)行，故障保護(hù)結(jié)束動(dòng)作。
[0060]統(tǒng)一電能質(zhì)量控制器的主體結(jié)構(gòu)-模塊化多電平換流器的簡(jiǎn)化示意圖如圖1所示，三相分別由2N個(gè)子模塊與電感器串聯(lián)而成，分為上、下兩個(gè)橋臂。故障狀態(tài)下，需通過(guò)模塊化多電平換流器的子模塊的閉鎖和旁路狀態(tài)對(duì)裝置進(jìn)行保護(hù)。如圖1所示當(dāng)子模塊中Tl、T2置O時(shí)，子模塊處于閉鎖狀態(tài)；當(dāng)子模塊中Tl、T2分別置0，置1，子模塊處于旁路狀態(tài)。
[0061]本發(fā)明的統(tǒng)一電能質(zhì)量控制器的保護(hù)系統(tǒng)及其保護(hù)控制方法還具有以下有益效果:
[0062]第一，本發(fā)明可以在負(fù)荷側(cè)、系統(tǒng)側(cè)出現(xiàn)短路故障后，IOms內(nèi)快速旁路串聯(lián)耦合變壓器，實(shí)現(xiàn)對(duì)UPQC耦合變壓器及串聯(lián)側(cè)換流器的保護(hù)；
[0063]第二，本發(fā)明可以在檢測(cè)到發(fā)生嚴(yán)重短路故障IOms后，完成進(jìn)一步系統(tǒng)跳閘停運(yùn)保護(hù)，由于快速旁路串聯(lián)耦合變壓器，系統(tǒng)短路阻抗不會(huì)發(fā)生變化，系統(tǒng)上級(jí)故障保護(hù)動(dòng)作不受影響；
[0064]第三，本發(fā)明在反并聯(lián)晶閘管拒動(dòng)情況下可以通過(guò)斷路器動(dòng)作對(duì)裝置進(jìn)行二次保護(hù)，提高了裝置的可靠性及安全性。
[0065]以上所述實(shí)施例僅表達(dá)了本發(fā)明的幾種實(shí)施方式，其描述較為具體和詳細(xì)，但并不能因此而理解為對(duì)本發(fā)明專(zhuān)利范圍的限制。應(yīng)當(dāng)指出的是，對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，在不脫離本發(fā)明構(gòu)思的前提下，還可以做出若干變形和改進(jìn)，這些都屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。因此，本發(fā)明專(zhuān)利的保護(hù)范圍應(yīng)以所附權(quán)利要求為準(zhǔn)。
【權(quán)利要求】
1.一種統(tǒng)一電能質(zhì)量控制器的保護(hù)系統(tǒng),其特征在于,包括: 分別設(shè)置在串聯(lián)耦合變壓器一次側(cè)的兩端的第一斷路器和第二斷路器；其中，所述串聯(lián)耦合變壓器的二次側(cè)與統(tǒng)一電能質(zhì)量控制器的串聯(lián)部分連接； 與所述串聯(lián)耦合變壓器、所述第一斷路器和第二斷路器構(gòu)成的支路并聯(lián)的反并聯(lián)晶閘管； 設(shè)置在所述統(tǒng)一電能質(zhì)量控制器串聯(lián)部分與所述串聯(lián)耦合變壓器二次側(cè)之間的第三斷路器； 設(shè)置在所述統(tǒng)一電能質(zhì)量控制器并聯(lián)部分與負(fù)載之間的第四斷路器； 與所述反并聯(lián)晶閘管并聯(lián)的第五斷路器； 與所述反并聯(lián)晶閘管以及各個(gè)所述斷路器連接的控制器； 當(dāng)發(fā)生短路接地故障時(shí)，所述控制器控制所述反并聯(lián)晶閘管導(dǎo)通，所述第五斷路器合閘，所述第一至第四斷路器分閘。
2.如權(quán)利要求1所述的統(tǒng)一電能質(zhì)量控制器的保護(hù)系統(tǒng)，其特征在于: 所述控制器輸出一對(duì)常開(kāi)點(diǎn)并接于所述第五斷路器的跳閘回路中； 所述第五斷路器輸出四對(duì)常開(kāi)點(diǎn)分別并接于所述第一至第四斷路器的跳閘回路中作為連鎖跳閘。
3.如權(quán)利要求2所述的統(tǒng)一電能質(zhì)量控制器的保護(hù)系統(tǒng)，其特征在于: 所述第三斷路器和所述第四斷路器各輸出一對(duì)常閉點(diǎn)并接于所述第五斷路器的合閘回路中。
4.一種如權(quán)利要求1所述統(tǒng)一電能質(zhì)量控制器的保護(hù)系統(tǒng)的保護(hù)控制方法，包括以下步驟: S101，檢測(cè)是否出現(xiàn)短路接地故障或者故障電流，如果是，則執(zhí)行步驟S102至S105 ；S102，控制所述統(tǒng)一電能質(zhì)量控制器的并聯(lián)部分閉鎖，所述串聯(lián)部分上橋臂旁路、下橋臂閉鎖或者上橋臂閉鎖、下橋臂旁路； S103，所述控制器對(duì)所述反并聯(lián)晶閘管發(fā)送導(dǎo)通觸發(fā)信號(hào)，控制所述反并聯(lián)晶閘管導(dǎo)通； S104，所述控制器對(duì)所述第五斷路器發(fā)出合閘指令，控制所述第五斷路器合閘； S105，所述控制器對(duì)所述第一至第四斷路器發(fā)出分閘指令，控制所述第一至第四斷路器進(jìn)行分閘操作。
5.如權(quán)利要求4所述的統(tǒng)一電能質(zhì)量控制器的保護(hù)系統(tǒng)的保護(hù)控制方法，其特征在于: 在所述第五斷路器合閘后，所述控制器停止對(duì)所述反并聯(lián)晶閘管發(fā)送導(dǎo)通觸發(fā)信號(hào)，控制所述反并聯(lián)晶閘管關(guān)斷。
6.如權(quán)利要求5所述的統(tǒng)一電能質(zhì)量控制器的保護(hù)系統(tǒng)的保護(hù)控制方法，其特征在于: 所述控制器控制所述反并聯(lián)晶閘管在下一個(gè)電流過(guò)零點(diǎn)關(guān)斷。
【文檔編號(hào)】H02H7/00GK103545787SQ201310432525
【公開(kāi)日】2014年1月29日 申請(qǐng)日期:2013年9月22日 優(yōu)先權(quán)日:2013年9月22日
【發(fā)明者】徐柏榆, 劉正富, 馬明, 歐志光, 盛超, 陸晶晶, 王浩, 袁敞, 肖湘寧 申請(qǐng)人:廣東電網(wǎng)公司電力科學(xué)研究院, 廣東電網(wǎng)公司惠州供電局, 華北電力大學(xué)