[发明专利]一种多功能限流器的新型自故障恢复系统及其控制方法

说明书

技术领域

本发明属于电力电子应用技术领域，涉及一种多功能限流器的新型自故障恢复系统及其控制方法。

背景技术

电力系统运行的基本要求是安全可靠、电能质量高、经济性好。但是随着近年来光伏产业等分布式电源的迅猛发展以及电力电子型负荷装置逐渐增多，致使电力系统内的电能质量问题愈发突显，同时受限于光伏发电、小水电等电源的周期性功率特性影响，系统的电压波动性变化也逐渐增多。另一方面随着大电网的跨越式发展，系统容量的不断增大，造成了短路容量越来越大，一旦短路故障发生由此引发的危害将扩散到电网本身和负荷。多功能故障限流器是近年来越发受到重视的一种具备电能质量补偿和故障限流双重功能的新型电能质量控制器,由于其利用效率高，功能强大，限流效果好开始受到行业的重视。但是，多功能限流器是串联接入系统，流过限流器的电流与负荷电流相同，一旦限流器自身发生故障，将会迫使负荷断电，供电持续能力严重下降，由此有必要提出多功能限流器的自故障恢复系统。

发明内容

本发明提供了一种多功能限流器的新型自故障恢复系统及其控制方法，能在多功能限流器自身发生故障情况下及时实现自故障恢复，在最短时间内重新恢复到工作状态。

本发明是通过如下技术方案来实现的。

一种多功能限流器的新型自故障恢复系统，由备用桥臂1、备用桥臂2、自故障组选择开关K_w、自故障组选择开关K_n和旁路开关组成；其中:旁路开关并联在串联变压器一次侧；

备用桥臂1通过自故障组选择开关K_w的K_w1、K_w2、K_w3连接到PWM整流器的三个桥臂，通过组选择开关K_n的K_n5、K_n6、K_n7、K_n8连接PWM逆变器的四个桥臂；

备用桥臂2通过组选择开关K_w的K_w4、K_w5和K_w6连接PWM整流器的三相桥臂，通过组选择开关K_n的K_n1、K_n2、K_n3、K_n4连接PWM逆变器的四个桥臂；所述两组备用桥臂分别接于PWM整流器和PWM逆变器之间。

所述的一种多功能限流器的新型自故障恢复系统控制方法是，两组备用桥臂在工作桥臂开关器件故障时能通过组选择开关接入系统，包括PWM整流模块桥臂自故障恢复控制和PWM逆变模块桥臂故障自恢复控制，其具体控制方法如下：

1.PWM整流模块桥臂自故障时备用桥臂投入控制：

第一步，检测PWM整流模块的桥臂工作信号,根据工作信号判断是否存在桥臂故障，并判断故障桥臂的序号；

第二步，若桥臂存在故障，则将所有PWM逆变模块补偿指令置零，维持多功能限流器各自输出为零，保持负荷供电正常；

第三步，根据备用桥臂的工作信号判断是否尚有可用的备用桥臂,若已没有备用桥臂，则自故障恢复系统发出报警提示；若尚有可用的备用桥臂，则依据故障桥臂的序号，闭合对应的组选择开关，实现物理替代故障桥臂；

第四步，自故障恢复系统将故障桥臂的控制信号赋给新投入的备用桥臂，实现控制替代故障桥臂；

第五步，备用桥臂实现物理替代和控制替代后，恢复PWM逆变模块的补偿信号，限流器恢复正常；

第六步，等待将故障桥臂更换，作为新的备用桥臂使用。

2.PWM逆变模块桥臂自故障时备用桥臂投入控制，与PWM整流模块桥臂自故障时备用桥臂投入控制的步骤类似：

第一步，多功能限流器的新型自故障恢复系统检测PWM逆变模块的桥臂工作信号,根据工作信号判断是否存在桥臂故障，并判断故障桥臂的序号；

第二步，若桥臂存在故障，则将故障相PWM逆变模块补偿指令置零，其它相PWM逆变模块正常工作；

第三步，根据备用桥臂的工作信号判断是否尚有可用的备用桥臂,若已没有备用桥臂，则自故障恢复系统发出报警提示，然后闭合故障相旁路开关；若尚有可用的备用桥臂，则依据故障桥臂的序号，闭合对应的组选择开关，实现物理替代故障桥臂；

第四步，自故障恢复系统将故障桥臂的控制信号赋给新投入的备用桥臂，实现控制替代故障桥臂；

第五步，备用桥臂实现物理替代和控制替代后，恢复故障相PWM逆变模块的补偿信号，限流器恢复正常；