[发明专利]高频高压静电除尘电源控制系统及方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种静电除尘系统，尤其涉及一种高频高压静电除尘电源的控制系统及控制方法。

背景技术

随着现代工业的高速发展，空气污染日趋严重，在控制烟气颗粒污染物排放方面，高压静电除尘器具有除尘效率高、能耗小、处理粉尘颗粒范围宽和操作自动化程度高等特点被广泛应用。高频高压供电电源是高压静电除尘器的核心部分，其供电方式、运行方式及其控制方式的不同，对静电除尘器的除尘效率和运行稳定性具有重要的影响，而全面、稳定的电源控制系统是保证静电除尘高压电源稳定运行的基础，此外，电源控制系统还需要具有参数预测、故障诊断和远程监控功能，能够实现远程计算机访问数据库服务器和监控计算机，并可以进行异地远程调试控制。静电除尘高压电源的控制系统包括电源保护控制和电源工作特性控制，电源的保护控制主要是防止电路工作中出现过压过流，保证电源能够正常运行，电源工作特性控制主要是结合静电除尘器特殊的工作特性来进行控制。静电除尘电源控制系统更重要的在于对其工作特性的控制，电源稳定工作时需要提高输出电压，尽可能接近闪络电压，同时输出电压纹波小，准确而快速地对闪络进行检测和处理是提高除尘效率的关键，通过对闪络下一次预期出现时间以及闪络后输出电压上升速率进行控制，来达到提高静电源除尘效率的目的。为了尽量提高除尘效率，出现闪络的次数也将增加，因此还要求电源具备可靠的抗频繁短路的能力以及完善的保护功能。所以电源控制系统应该能够根据负载的变化实时且有效的控制电源输出，使除尘效率达到最佳。要达到提高静电源除尘效率的目的，需要对高频高压静电除尘电源的闪络判断方法、最佳闪络率控制方法、系统保护方法、严重闪络和拉弧处理方法，以及大小故障处理方法和输出欠压处理方法等进行研究改进。

发明内容

本发明的目的在于提供一种高频高压静电除尘电源控制系统及方法，使得高频高压电源能够满足大容量静电除尘器在不同工况条件下的供电需求。

本发明的目的通过以下技术方案予以实现：

一种高频高压静电除尘电源控制系统，包括DSP1、采集部分2、CPLD3、通信部分4，外部输入信号分为模拟量输入信号和数字量输入信号，所述模拟量输入信号包括进线电流信号、母线电压信号、一次侧电流即谐振电流信号、二次侧电流和电压信号、一次二次侧电流积分信号、变压器油温信号、环境温度信号，所述数字量输入信号包括4路IGBT故障状态反馈量输入信号、过零检测信号、一次侧过流信号、18路状态反馈信号，所述模拟量输入信号经数据采集部分2输入DSP1，所述数字量输入信号经CPLD3进行逻辑处理后输入DSP1，DSP1输出的控制信号经CPLD3进行逻辑处理后输出，数字量输出部分包括一次二次电流积分的开关信号输出、12路继电器控制信号输出和PWM信号输出，电源系统与上位机之间的通信通过RS232/485和CAN通信方式实现。

一种高频高压静电除尘电源控制系统的二次电流电压闪络判断方法，包括：

1）采样二次电流电压，判断二次电压采样值是否小于二次电压设定值的一半，二次电压设定值根据实际电场的情况取60KV～80KV；

2）如果步骤1）的比较结果为是，则判断二次电流采样值是否大于二次电流设定值的K倍，其中，二次电流预设值取实际电场正常工作时二次电流采样平均值的1.1～1.3倍，K的取值根据实际电场的特性取1.5～3；

3）如果步骤2）的比较结果为大于，则认为发生闪络，将闪络次数加一；如比较结果为小于则返回步骤1）；

4）如果步骤1）的判断结果为否，将二次电压采样值与前一次二次电压值进行累加得二次电压累加值，并将二次电压累加预设值1赋值给二次电压累加预设值2，二次电压累加值赋值给二次电压累加预设值1；

5）判断二次电压累加值是否小于二次电压累加预设值1的一半，判断二次电压累加值是否小于二次电压累加预设值2的一半；

6）如果步骤5）的比较结果中有一个为是，则认为发生闪络，将闪络次数加一；

7）如果步骤5）的比较结果均为否，则将二次电压累加预设值1赋值给二次电压累加预设值2，二次电压累加值赋值给二次电压累加预设值1，并将二次电压累加值置零，程序返回进入下一周期循环。

一种高频高压静电除尘电源控制系统的谐振电流闪络判断方法如下：

1）采样谐振电流，判断一次谐振过程是否结束，如果结束则将谐振电流与谐振电流预设值加2比较，其中，谐振电流预设值取实际电场正常工作时谐振电流采样平均值的1.1～1.3倍，如比较结果为大于则判断为闪络发生，进行闪络处理；