相控消弧线圈的一种可控硅占空比闭环控制方法及系统与流程

本专利属于在电网经相控式消弧线圈接地系统中对控制绕组的可控硅采用占空比闭环控制的控制方法，与传统的可控硅导通角触发方式区别明显，能解决系统对地电容与相控消弧线圈一次漏抗谐振时消弧线圈补偿电流档位控不准的问题。

背景技术：

1、传统的可控硅导通角触发方式是控制消弧线圈控制绕组的可控硅导通角来控制消弧线圈的一次补偿电流。通过pt检测消弧线圈一次绕组两端电压，再根据过零检测电路获得电压过零点，通过延时触发控制绕组的可控硅在当前档位对应的导通角位置导通，产生控制绕组感性电流，控制消弧线圈一次的补偿电流。如果消弧线圈两端电压的过零点检测不准就无法正确控制可控硅在对应的导通角导通，引起消弧线圈补偿电流控制不准。可控硅导通的电流会含有大量的奇次谐波（以3次、5次为主），滤波绕组形成谐波低阻抗回路避免谐波电流大量进入电网。若电网接地电容与相控消弧线圈一次漏抗产生3次或5次频率谐振时，就会有大量3次或5次谐波电流进入电网，引起消弧线圈两端电压波形严重畸变，从而因过零点检测不准确导致消弧线圈补偿电流控制不准或控制不稳定的问题。

技术实现思路

1、本专利发明目的是利针对相控消弧线圈两端电压波形畸变引起的消弧线圈补偿电流控制不准的问题，采用一种可控硅占空比闭环控制方法，将消弧线圈补偿电流由与可控硅导通角对应改成与可控硅占空比对应。本方案中的控制策略不依赖于电压的过零点，避免了因消弧线圈两端电压波形畸变引起过零点检测不准而产生的控制问题。

2、本专利技术解决方案是采用了一种检测可控硅两端电压并控制可控硅导通占空比的方法，通过可控硅占空比闭环控制来控制消弧线圈补偿电流。用电流型pt检测可控硅两端的电压，通过运放调理电路、整流电路和比较器电路获得可控硅导通状态波形。消弧控制系统给出目标档位并转换成控制的可控硅目标占空比ρ0，控制开始第一周波还按照传统的可控硅导通角触发方式，从电压过零点开始延时与延时导通角θ对应的初始延时时间tdelay，再发驱动控制可控硅导通。采样检测可控硅导通到自然关断时间ton1，根据ton1和周期t计算出可控硅当前导通占空比ρ，和消弧系统给出的目标占空比ρ0一起输入到pid调节器并计算输出可控硅控制占空比ρc，再结合周期t计算出可控硅维持关断时间toff2。从ton1结束开始定时toff2，再发驱动控制可控硅导通，继续采样检测可控硅导通到自然关断时间ton2，根据ton2和周期t计算出可控硅当前导通占空比ρ，后续就按上述方法继续对可控硅导通的占空比进行带pid的闭环控制。上述参数定义请参考可控硅控制时序图（图5）和控制流程图（图6）。

3、本专利的有益效果是，控制系统将消弧线圈补偿电流与控制绕组的可控硅占空比对应，对可控硅导通过程实现占空比闭环控制，解决了以往控制因消弧线圈两端电压信号波形畸变过零点检测偏差引起的控制问题。

技术特征：

1.相控消弧线圈的一种可控硅占空比闭环控制方法及系统，其特征在于：检测可控硅两端电压来得到可控硅导通状态，再根据消弧线圈补偿电流档位要求对可控硅进行占空比闭环控制。

2.根据权利要求1所述的相控消弧线圈的一种可控硅占空比闭环控制方法及系统，其特征在于：运用调理电路将可控硅两端电压转换成可控硅导通状态波形输入到控制系统。

3.根据权利要求1所述的相控消弧线圈的一种可控硅占空比闭环控制方法及系统，其特征在于：控制系统将消弧线圈补偿电流档位转换成可控硅导通占空比。

4.根据权利要求1所述的相控消弧线圈的一种可控硅占空比闭环控制方法及系统，其特征在于：运用消弧线圈补偿电流档位与可控硅导通占空比的闭环控制。

技术总结
本发明公开了相控消弧线圈的一种可控硅占空比闭环控制方法及系统，相控消弧线圈补偿电流档位控制方式。与传统的可控硅导通角控制方式不同的是通过调理电路将可控硅两端电压转换成可控硅导通状态并对可控硅进行占空比闭环控制。控制不依赖于消弧线圈两端零序电压的过零点检测，在电网谐波含量大零序电压波形畸变严重时也能可靠控制消弧线圈补偿电流档位。

技术研发人员：舒勇
受保护的技术使用者：上海蓝瑞电气有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/9/23