[发明专利]一种高压动态电压恢复器晶闸管旁路阀后备触发保护及状态监测系统及其应用方法

说明书

本发明提出一种高压DVR晶闸管旁路阀后备触发保护及状态监测系统及其方法。该高压DVR晶闸管旁路阀由3n个晶闸管级组成，并接收上级控制器在一个周期内发送的脉冲检测信号。上级控制器根据该高压DVR晶闸管旁路阀返回的脉冲信号，对晶闸管级的工作状态进行判定，从而实现晶闸管级状态监测、故障精准定位和后备保护触发等功能。

技术领域

本发明属于智能电网领域，特别涉及一种高压DVR晶闸管旁路阀后备触发保护及状态监测系统及其应用方法。

背景技术

随着科学技术的发展和产业规模的扩大，经济体各个部门的用电量不断增加，越来越多用户采用性能好、效率高但对电源特性变化敏感的高科技设备，如：机器人、自动化生产线、精密数控机床、高精度测量仪器及计算机信息管理系统等。这些系统和设备对电网的各种干扰十分敏感，任何电能质量问题都可能造成重大经济损失，带来不良社会影响。在用户电能质量问题投诉中，90%以上涉及电压暂降问题；统计数据和案例反映显示，造成用电设备异常运行或停电的绝大部分因素也是由电压暂降引起。DVR（Dynamic VoltageRestorer，DVR）作为电压跌落补偿装置在电网获得了广泛应用。

为了降低DVR运行损耗，提高系统效率和经济性指标，在系统正常运行期间，DVR换流器处于闭锁状态，电源通过晶闸管向敏感负载供电；当系统出现电压暂降或者短时中断，晶闸管快速关断，DVR换流器解锁为负荷供电，保证敏感负荷供电的连续性。

随着敏感负荷容量不断增大、供电电压等级不断提高，高压DVR（如10kV、20kV、35kV）需求日益迫切。高压DVR晶闸管旁路阀直接耐受高电压、长期通过大电流，电气应力复杂，其可靠性直接决定DVR整机功能是否正常。目前高压DVR晶闸管旁路阀结构简单，仅具备连续通流功能，自动化程度低，无法对阀组关键元件及功能进行监测，且不具备保护功能，器件出现故障后无法及时发现，长期带故障运行降低了DVR装置的可靠性和可用性指标，严重情况下会损坏DVR换流器和敏感负荷设备，这是无法接受的。

因此，有必要研究一种自动化程度高、保护功能完善的高压DVR晶闸管旁路阀后备触发保护及状态监测方法及系统。

发明内容

本发明提出一种高压DVR晶闸管旁路阀后备触发保护及状态监测系统及方法，具有晶闸管状态监测、故障精准定位和后备保护触发等功能。

本发明解决其技术问题是采取以下技术方案实现的：

一种高压DVR晶闸管旁路阀后备触发保护及状态监测系统，该系统包括高压A相电压源(1)、高压B相电压源(2)、高压C相电压源(3)、系统A相等值电抗(4)、系统B相等值电抗(5)、系统C相等值电抗(6)、高压DVR晶闸管旁路阀（7）、直流储能元器件（8）、DVR电压源换流器VSC（9）、高压敏感负载（10）；所述高压DVR晶闸管旁路阀（7）由3n个晶闸管级组成，包括由A1、A2....An共n个晶闸管级串联组成的A相晶闸管级，由B1、B2....Bn共n个晶闸管级串联组成的B相晶闸管级，由C1、C2...Cn共n个晶闸管级串联组成的C相晶闸管级。

在该高压DVR晶闸管旁路阀后备触发保护及状态监测系统中，3n个晶闸管级的每个晶闸管级包括：正向晶闸管（11），反向晶闸管（12），正向晶闸管触发监测保护单元TCP1（13），反向晶闸管触发监测保护单元TCP2（14），正向晶闸管触发监测保护单元TCP1接收光纤（15），正向晶闸管触发监测保护单元TCP1回报光纤（16），反向晶闸管触发监测保护单元TCP2接收光纤（17），反向晶闸管触发监测保护单元TCP2回报光纤（18），阻尼电阻（19），阻尼电容（20），反向采样电容器（21），正向采样电容器（22），正向旁路二极管（23）、反向旁路二极管（24）、二极管1（25）、二极管2（26）、反向监测电容器（27）、正向监测电容器（28）、反向放电电阻（29）、正向放电电阻（30）。