基于晶闸管的静止无功发生器控制方法

摘要

本发明基于晶闸管的静止无功发生器控制方法属于电力电子静止无功发生器技术，目的是研发基于晶闸管的高性能SVG，促进SVG的发展和实际应用，其特征是采用晶闸管12脉波变换器，按特定变换规律对两个三相变流桥进行非对称电流的控制策略，使移相变压器输出侧的电流为正弦波电流，按特定变换规律控制Y三相变流桥和Δ三相变流桥，使晶闸管可以作为全控开关使用，晶闸管的全控化使触发角移相范围变为-180°～180°，实现了有功无功四象限运行。用基于晶闸管的静止无功发生器控制方法构建的晶闸管静止无功发生器可广泛的应用于直流输配电、交流输配电、交直流电弧炉及各种冶炼炉、精炼炉的动态无功补偿。

主权项

本发明基于晶闸管的静止无功发生器控制方法的特征是由一个直流蓄能单元[1]，一个多电平直流电流控制及分配单元[2]，两个完全相同的6脉波晶闸管三相变流桥[3]和[4]，一个Y绕组[7]和二个互差30度的Y绕组[5]和△绕组[6]构成的移相变压器组成，采用对两个三相变流桥[3]和[4]进行产生非对称电流的控制策略，分别按(1)式和(2)式的特定变换规律控制产生互不对称的，且相位也不相同的Y绕组[34]电流和△绕组[35]电流，使移相变压器输出侧Y形绕组[36]的电流为正弦波电流，按(1)式和(2)式的特定变换规律控制Y三相变流桥和Δ三相变流桥，导致了Y三相变流桥和Δ三相变流桥内开关器件的电流按设定的三角波电流规律变化，在构成Y三相变流桥和Δ三相变流桥的开关器件为晶闸管时，施加三角波电流开始时给晶闸管门极触发信号，晶闸管开通，在三角波电流为零期间，晶闸管电流为零被强迫关断，即晶闸管开通受门极控制，三角波电流为零时晶闸管自行关断，两者的组合使晶闸管可以作为全控开关使用，晶闸管的全控化使触发角移相范围变为‑180°～180°，实现了有功无功四象限运行。$I_{\mathrm{BY}}\left(\mathrm{\omega t}\right)=I_{\mathrm{dc}}\{\frac{1}{2}+\underset{k=1}{\overset{\infty }{\Sigma }}\frac{7+4\sqrt{3}}{36{(2k-1)}^2-1}\cos [6(2k-1)\mathrm{\omega t}]+\underset{k=1}{\overset{\infty }{\Sigma }}\frac{1}{{144k}^2-1}\cos \left(12\mathrm{k\omega t}\right)\}---\left(1\right)$$I_{\mathrm{B\Delta }}\left(\mathrm{\omega t}\right)=I_{\mathrm{dc}}\{\frac{1}{2}-\underset{k=1}{\overset{\infty }{\Sigma }}\frac{7+4\sqrt{3}}{36{(2k-1)}^2-1}\cos [6(2k-1)\mathrm{\omega t}]+\underset{k=1}{\overset{\infty }{\Sigma }}\frac{1}{{144k}^2-1}\cos \left(12\mathrm{k\omega t}\right)\}---\left(2\right)$式中：I_BY：Y桥直流电流I_BΔ：Δ桥直流电流I_dc：直流蓄能单元电流k=1，2，…