[发明专利]一种缺反馈保护的热工应用大功率直流电源的保护方法

说明书

本发明涉及一种缺反馈保护的热工应用大功率直流电源的保护方法，包括如下步骤：（1）建立直流电压和直流电流实时匹配关系；（2）试运行直流电源系统；（3）运行直流电源系统，判断主直流反馈是否正常；（4）判断备用直流反馈是否正常；（5）判断交流电流反馈是否正常；（6）判断直流电压反馈是否正常；（7）步骤（3）~（6）循环进行，若在锁定控制角并启动保护状态下，主直流反馈恢复，则大功率直流电源恢复正常运行状态。本发明技术方案两直流传感器作为主反馈，交流电流反馈作为副反馈，直流电压反馈作为第三反馈，以确保电源在某一反馈信号缺失情况下，不会出现电流瞬间失控，导致功率急剧增加，损坏负载事故。

技术领域

本发明属于热工应用大功率直流电源技术领域，具体涉及一种缺反馈保护的热工应用大功率直流电源的保护方法。

背景技术

热工应用是核能研究里重要的实验之一，需要大功率直流电源对核能材料负载加热模拟在核能加热情况下负载的运行情况，以获得核能研究的重要数据。通常负载是贵重金属材料做成，当通过直流电源加热到临界状态时，需要及时保护，如果出现电流没按要求急剧上升，并突破某个实验阶段临界值时，实验负载会瞬间过功率而损坏。而缺反馈是大功率直流电源里电流失控主要原因，因此防止大功率直流电源缺反馈及缺反馈后，电源的运行情况和处理措施在热工应用中非常重要。

目前在热工应用大功率直流电源装置中采用稳定电流的运行模式，大功率直流电源是以反馈信号作为稳流控制输入信号之一的负反馈控制，当反馈信号缺失时，控制系统会失控，电流会瞬间急剧上升，从而导致事故。在大功率直流电源装置中都采用如下方式处理反馈异常情况：当反馈电流超过额定值后会发出报警信号，当反馈电流值超过某一设定值后（一般为额定值的125%），大功率直流电源会采取封锁脉冲停机的故障处理措施。大功率直流电源会将直流电流作为主反馈，高压交流侧电流作为副反馈，当主反馈缺失的时候，会以副反馈作为保护信号，从而确保电源装置不会出现失控状态。而当直流电流主反馈和交流电流副反馈同时出现缺失或异常，则大功率直流电源装置只能通过配电系统监控采取继电保护跳闸方式来保护设备，往往这种情况下，事故已经发生，负载或大功率直流电源本身已损坏，并且核能热工应用中，在运行情况下，如突然出现反馈缺失，一方面电流不能失控上升，否则会导致负载损坏的重大事故发生，另一方面电流需要稳定在原正常运行状态，否则使负载运行不中断，导致应用数据采集中断的损失发生。

综上所述，对于缺反馈预防和缺反馈问题出现后，大功率直流电流的保护和措施无法解决类似于核能研究热工应用的对电源稳定运行的需求。

发明内容

本发明的目的是提供一种提高反馈信号的可靠性，有效防止电源电流的失控事故的缺反馈保护的热工应用大功率直流电源的保护方法。

上述目的是通过如下技术方案实现：一种缺反馈保护的热工应用大功率直流电源的保护方法，采用一个主用直流传感器和一个备用直流传感器分别作为主直流反馈和备用直流反馈，交流电流反馈作为副反馈，直流电压反馈作为第三反馈，具体包括如下步骤：

（1）直流电源系统通过多次运行实验以及大数据分析，建立热工负载的负载预测模型，通过负载预测模型，建立直流电压和直流电流实时匹配关系；

（2）试运行直流电源系统，通过步骤（1）中的负载预测模型，预置移相控制角，检验控制角与输出电流关系，并判断主直流反馈是否正常，是，则进入步骤（3），否，则锁定控制角和给定值，停止运行；

（3）运行直流电源系统，判断主直流反馈是否正常，若正常，则继续判断给定与主直流反馈的反馈差额是否正常，若正常，则正常运行，若不正常，则锁定控制角并启动保护，进入步骤（4）；若主直流反馈不正常，则进入步骤（4）；

（4）判断备用直流反馈是否正常，若正常，则继续判断给定与备用直流反馈差额是否正常，若正常，则正常运行，若不正常，则锁定控制角并启动保护，进入步骤（5）；若备用直流反馈不正常，则直接进入步骤（5）；