[实用新型]集约型直流融冰装置SVG功率模块旁路结构

说明书

本实用新型公开了一种集约型直流融冰装置SVG功率模块旁路结构，包括快速断路器、电动操作机构、控制通讯模块和直流开关电源，快速断路器并联在功率模块的直流输出端，电动操作机构的控制输出端和快速断路器的控制端相连，且电动操作机构和控制通讯模块相连，直流开关电源的输出端分别与电动操作机构、控制通讯模块相连；旁路结构的控制可通过控制通讯模块检测功率模块的状态量，并根据状态量判断功率模块的状态变化，根据功率模块的状态变化控制快速断路器的开关状态，实现集约型直流融冰装置SVG的功率模块在故障时自动旁路。本实用新型具有结构简单、性能可靠、成本经济、安全可靠、实施方便快捷的优点。

技术领域

本实用新型涉及电气工程技术，具体涉及一种集约型直流融冰装置SVG功率模块旁路结构。

背景技术

直流融冰是输电线路抗击雨雪冰冻灾害最直接有效的手段，在冬季覆冰期有力保障了大电网的安全稳定运行。集约型直流融冰装置是在直流融冰的基础上兼具了动态无功补偿功能，无功补偿功能由SVG实现。因此在非覆冰期装置能对电网进行动态无功补偿，极大地提高了装置利用率。目前主流SVG结构为链式结构，每一链节由N个相同的功率模块串联构成，功率模块核心为H桥结构逆变单元，根据链与链之间的不同连接方式可构成Y型或△型。

由于链节为串联结构，单个功率模块发生故障变可导致整个链节工作异常，SVG被迫退出运行。因此为了提高SVG的运行可靠性，减少装置的频繁投切，每一链节中应设置若干个冗余功率单元。在少于冗余个数的功率单元发生故障时，故障功率单元自动实现旁路，正常单元继续运行，保证链节正常工作。只有被旁路的功率单元数量多于冗余个数时，装置链节故障时，装置应退出运行。因此需要针对功率单元设计简单、可靠、经济的旁路电路，提高装置容错率，保证SVG可靠、稳定运行。

目前旁路结构设计分为两类，电子旁路和机械旁路。电子旁路可采用外加的反并联的晶闸管或IGBT等可控器件构成旁路通路，在发生故障时封锁H桥中IGBT的驱动脉冲，同时向旁路器件持续发出驱动脉冲，形成通路完成旁路。电子旁路动作速度快，但缺点在于旁路器件的工作电压与电流需与模块相同配置，成本高且可靠性差，可控器件一旦发生损坏，则导致旁路失效。机械旁路的可靠性远高于电子旁路，但目前机械旁路结构中多采用常规单相交流真空断路器，配备磁力操作机构，利用电容对电磁线圈放电实现分合闸。这种旁路结构较为复杂，体积大，成本高，难以大面积推广使用。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题：针对现有技术的上述问题，提供一种结构简单、性能可靠、成本经济的集约型直流融冰装置SVG功率模块旁路结构。

为了解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案为：

一种集约型直流融冰装置SVG功率模块旁路结构，包括快速断路器、电动操作机构、控制通讯模块和直流开关电源，所述快速断路器并联在集约型直流融冰装置SVG的功率模块的直流输出端，所述电动操作机构的控制输出端和快速断路器的控制端相连，且所述电动操作机构和控制通讯模块相连，所述直流开关电源的输出端分别与电动操作机构、控制通讯模块相连。

优选地，所述直流开关电源的输入端还连接有储能单元，且储能单元的输出端还分别与电动操作机构、控制通讯模块相连。

优选地，所述快速断路器为三相塑壳断路器，且所述三相塑壳断路器的三相输入端和三相输出端均并联使用。

优选地，所述电动操作机构的执行部件为低压驱动型直流电机，所述低压驱动型直流电机与和控制通讯模块相连以输出快速断路器的状态信号。

优选地，所述控制通讯模块为FPGA光纤通讯模块。

优选地，所述直流开关电源为DC-DC转换电路，且所述直流开关电源的电源输入端与储能单元相连。

优选地，所述储能单元为超级电容组成。