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10kV新型STATCOM装置的研究

企业新闻 / 2022-07-01 00:48

本文摘要:山东德佑电气有限公司、国网山东节约能源服务有限公司的研究人员孙国歧、连艳等,在2015年第9期《电气技术》杂志上撰文,研究了基于热敏电阻的温度检测电路,该电路具备较高的检测精度,增加了开发成本,检测方法更为简单;基于IGBT驱动电路的信号隔绝电路后,隔绝电路需要获取更加小的信号延后,具备更佳的共模诱导能力以及成本便宜。

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山东德佑电气有限公司、国网山东节约能源服务有限公司的研究人员孙国歧、连艳等,在2015年第9期《电气技术》杂志上撰文,研究了基于热敏电阻的温度检测电路,该电路具备较高的检测精度,增加了开发成本,检测方法更为简单;基于IGBT驱动电路的信号隔绝电路后,隔绝电路需要获取更加小的信号延后,具备更佳的共模诱导能力以及成本便宜。  STATCOM长时间工作时就是通过电力半导体电源的通断将直流外侧电压转换成与电网同频率的交流外侧输入电压,就像一个电压型逆变器,只不过其交流外侧输入相接的不是无源阻抗,而是电网。因此,当仅考虑到基波频率时,STATCOM可以被等效地视作幅值和振幅皆可以掌控的一个与电网同频率的交流电压源,它通过电抗器相连到电网上[1-2]。  使用电压源逆变器结构的STATCOM的原理电路如图1右图,电压源逆变器通过滤波电抗器串联划归电网。

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  图1STATCAOM主电路  1基于IGBT驱动电路的信号隔绝电路  1.1背景技术  目前市场上的驱动电路主要使用以下几种隔绝方法:高速光耦隔绝、脉冲变压器隔绝、高频脉冲调制变压器隔绝。  使用高速光耦隔绝具备成本较高、输入输出延后大、共模诱导能力较低,基本上在30kv/us以下等缺点;使用脉冲变压器隔绝,即用于变压器将驱动功率从二次外侧传输给IGBT,其具备较低的延后、较高的共模能力、不必须隔绝电源等优点,但同时具备变压器体积大、共模诱导能力过于好、无法传输低频信号、无法传输频率低的信号、信号边沿过于平缓的缺点;高频脉冲调制变压器隔绝,将要驱动信号调制成高频信号后送往脉冲变压器初级,变压器次级再行调制出有驱动信号,隔绝变压器同时传输驱动能量,具备成本较高、驱动电流较小、动作延时较小的缺点。  1.2IGBT驱动器的信号隔绝电路  为了解决问题背景技术所不存在的缺点,STATCOM装置使用了一种基于IGBT驱动器的信号隔绝电路。

结构框图如图2右图。  信号隔绝电路由输出缓冲器电路、延时缓冲器电路、图腾柱驱动电路、隔绝变压器、滤波电路和信号还原成电路构成。输出缓冲器电路的输入末端分别与图腾柱驱动电路的输出末端、延时缓冲器电路的输出末端相连接,且延时缓冲器电路的输入末端与图腾柱驱动电路的输出末端相连,图腾柱驱动电路的输入末端与变压器的输出末端相连,隔绝变压器的输入末端与滤波电路的输出末端相连,滤波电路的输入末端与信号还原成电路的输出末端相连。

  图2IGBT驱动器的信号隔绝电路结构框图  PWM信号经过PWM信号经过输出缓冲器电路后分为两路,一路必要转入图腾柱驱动电路,另一路经过延时缓冲器电路后转入图腾柱驱动电路,图腾柱驱动电路的输入收到隔绝变压器的两端,隔绝变压器的输入经过滤波电路后转入信号还原成电路还原PWM信号隔绝输入。  2基于热敏电阻的温度检测电路  2.1背景技术  IGBT模块中的热敏电阻须要准确检测其阻值,根据阻值通过排序的方式来确认IGBT模块中热敏电阻的温度。目前常用的热敏电阻检测电路有两种:  第一种,必要使用一个恒值电压源U1供电,通过一个未知阻值的电阻R1和热敏电阻R压强,通过A/D检测热敏电阻上的电压U2,则可通过公式R=U2*R1/(U1-U2)法十分准确,但是A/D芯片便宜,为了一个电阻阻值的检测使用A/D芯片成本上无法拒绝接受,而且A/D芯片用于简单,研发可玩性大;  第二种,使用检测R-C电池时间常数来确认电阻的阻值。


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