一種高壓級聯晶閘管整流電路光電觸發系統及觸發方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及電力控制領域，尤其涉及一種高壓級聯晶閘管整流電路光電觸發系統及觸發方法。
【背景技術】
[0002]在整流電路應用領域，常采用多只晶閘管串聯級聯的方式以提高晶閘管整流電路對交流高壓輸入的耐受等級，而高壓晶閘管整流裝置的晶閘管主電路與觸發電路的隔離尤為重要。解決高壓晶閘管主電路隔離的觸發措施一般有高壓阻容緩沖電路取能觸發方式、電流互感器感應取能觸發方式。但是在高壓電氣環境中要求觸發方式簡單、可靠、隔離效果好、成本節約、體積小，效率高、觸發一致性好等，目前的已有的實現方法不能很好的滿足。
[0003]中國專利201420268642.5是本發明的【背景技術】，但該技術存在如下不足:
1、在高壓串聯晶閘管整流電路中，每一個晶閘管都需要配置一個觸發脈沖板并且配置一路光纖脈沖信號，觸發成本高。
[0004]2、在改進型高壓串聯晶閘管整流電路中，采用的單一橋臂或單一相配置一路觸發信號，增加了光纖及觸發裝置成本、體積。

【發明內容】

[0005]本發明要解決的技術問題就在于:針對現有技術存在的技術問題，本發明提供一種觸發方式簡單、可靠、隔離效果好、成本節約、體積小，效率高、觸發一致性好的高壓級聯晶閘管整流電路光電觸發系統及觸發方法。
[0006]為解決上述技術問題，本發明提出的技術方案為:一種高壓級聯晶閘管整流電路光電觸發系統，包括光電觸發裝置、脈沖調制單元和高壓整流器；
所述光電觸發裝置的信號輸入端與光纖連接，信號輸出端與脈沖調制單元的信號輸入端連接；
所述脈沖調制單元的輸出端與高壓整流器感應連接；
所述光電觸發裝置將光纖輸入的光脈沖信號轉化為電子脈沖，并將電子脈沖經信號輸出端送入到脈沖調制單元，所述脈沖調制單元將所述電子脈沖調制為高壓整流器所需的觸發脈沖信號，并將觸發脈沖信號發送至高壓整流器，實現高壓整流器的觸發。
[0007]作為本發明的進一步改進，所述脈沖調制單元的輸出端包括1#輸出端口、2#輸出端口、3#輸出端口、4#輸出端口、5#輸出端口和6#輸出端口 ；
所述1#輸出端口與4#輸出端口之間、所述2#輸出端口與5#輸出端口之間、所述3#輸出端口與6#輸出端口之間均通過隔離傳輸電纜連接形成脈沖回路。
[0008]作為本發明的進一步改進，所述高壓整流器為三相六橋臂整流器，每一橋臂包括一個觸發晶閘管組，屬于同一相的兩個觸發晶閘管組與同一條隔離傳輸電纜感應連接，屬于不同相的觸發晶閘管組分別與不同的隔離傳輸電纜感應連接。
[0009]作為本發明的進一步改進，所述觸發晶閘管組包括多個串聯的觸發晶閘管單元，所述觸發晶閘管單元包括脈沖觸發板和晶閘管；所述脈沖觸發板上安裝有取能裝置，取能裝置與隔離傳輸電纜感應連接，所述脈沖觸發板的脈沖輸出端與晶閘管連接；觸發晶閘管單元通過晶閘管串聯；所述脈沖觸發板通過取能裝置接收所述隔離傳輸電纜上的脈沖信號，并根據所述脈沖信號觸發晶閘管。
[0010]作為本發明的進一步改進，所述取能裝置只能接收隔離傳輸電纜上特定方向的脈沖信號。
[0011 ] 作為本發明的進一步改進，所述取能裝置為電流互感器。
[0012]—種高壓級聯晶閘管整流電路光電觸發方法，包括如下步驟:
51.控制系統通過光纖向光電觸發裝置發送具有特定時序的光脈沖信號；
52.所述光電觸發裝置將光脈沖信號轉化為電子脈沖信號，向脈沖調制單元發送所述電子脈沖信號；
53.脈沖調制單元接收所述電子脈沖信號，將電子脈沖調制為高壓整流器所需的觸發脈沖，并將觸發脈沖發送到高壓整流器；
54.所述高壓整流器根據所述觸發脈沖控制所述六個晶閘管組的導通，實現整流輸出。
[0013]作為本發明的進一步改進，所述步驟S1的具體步驟包括:
S1.1.所述控制系統獲取高壓整流器交流母線的頻率、相位等電能特征；
S1.2.所述控制系統通過光纖向光電觸發裝置(1)發送體現交流母線的電能特征的具有特定時序的光脈沖信號。作為本發明的進一步改進，所述步驟S3的具體步驟包括:
S3.1.所述脈沖調制單元對所述電子脈沖信號進行放大，并調制為高壓整流器所需的觸發脈沖；
S3.2.所述脈沖調制單元按照輸出單口編號順序依次循環輸出觸發脈沖。
[0014]作為本發明的進一步改進，所述步驟S4的具體步驟包括:所述高壓整流器的六個橋臂依次響應脈沖調制單元輸出的觸發脈沖，使得六個觸發晶閘管組依次導通，實現高壓整流器的整流輸出。
[0015]與現有技術相比，本發明的優點在于:
1、本發明一種高壓級聯晶閘管整流電路光電觸發系統只需要一根光纖和一個光電觸發板，通過脈沖調制單元對觸發脈沖進行調制，并通過不同輸出端口將觸發脈沖輸出至高壓整流器的不同晶閘管組，實現高壓整流器的整流輸出，解決了以往高壓串聯晶閘管整流電路中每一橋臂或每一相、每個晶閘管都要配置一根光纖信號的缺陷，大大減少了光纖的使用量，系統具有可靠高、隔離效果好、體積小、成本低、觸發一致性好等的特點。
[0016]2、本發明一種高壓級聯晶閘管整流電路光電觸發方法，直接通過控制系統對光信號進行時序調制，使光信號與高壓整流器交流母線上的電壓變化時序同步，并通過脈沖調制單元對觸發脈沖進行調制與分配，使得高壓整流器各相的脈沖觸發板無需接收光信號、無需進行邏輯處理，只需要直接將觸發信號輸出控制晶閘管導通，即可實現高壓整流器的整流輸出，具有控制簡單、可靠、高效等特點。
【附圖說明】
[0017]圖1為本發明一種高壓級聯晶閘管整流光電觸發系統示意圖。
[0018]圖2為本發明觸發晶閘管單元結構示意圖。
[0019]圖3為本發明一種高壓級聯晶閘管整流光電觸發方法流程圖。
[0020]圖4為本發明一種高壓級聯晶閘管整流光電觸發方法三相源與脈沖關系示意圖。
[0021]圖例說明:1、光電觸發裝置；2、脈沖調制單元；3、觸發晶閘管組；4、觸發晶閘管單元；41、觸發板；42、取能裝置；43、晶閘管；5、隔離傳輸電纜。
【具體實施方式】
[0022]以下結合說明書附圖和具體優選的實施例對本發明作進一步描述，但并不因此而限制本發明的保護范圍。
[0023]如圖1所示，一種高壓級聯晶閘管整流電路光電觸發系統，包括光電觸發裝置1、脈沖調制單元2和高壓整流器；光電觸發裝置的信號輸入端與光纖連接，信號輸出端與脈沖調制單元2的信號輸入端連接；脈沖調制單元2的輸出端與高壓整流器感應連接；光電觸發裝置1將光纖輸入的光脈沖信號轉化為電子脈沖，并將電子脈沖經信號輸出端送入到脈沖調制單元2，脈沖調制單元2將電子脈沖調制為高壓整流器所需的觸發脈沖信號，并將觸發脈沖信號發送至高壓整流器，實現高壓整流器的觸發。
[0024]在本實施例中，脈沖調制單元2的輸出端包括1#輸出端口、2#輸出端口、3#輸出端口、4#輸出端口、5#輸出端口和6#輸出端口 ； 1#輸出端口與4#輸出端口之間、2#輸出端口與5#輸出端口之間、3#輸出端口與6#輸出端口之間均通過隔離傳輸電纜5連接形成脈沖回路。其中，1#輸出端口與4#輸出端口之間通過1#隔離傳輸電纜連接，形成脈沖回路；2#輸出端口與5#輸出端口之間通過2#隔離傳輸電纜連接，形成脈沖回路；3#輸出端口與6#輸出端口之間通過3#隔離傳輸電纜連接，形成脈沖回路；可實現脈沖調制單元2通過任一端口向外發送觸發脈沖。
[0025]在本實施例中，高壓整流器為三相六橋臂整流器，每一橋臂包括一個觸發晶閘管組3，屬于同一相的兩個觸發晶閘管組3與同一條隔離傳輸電纜5感應連接，屬于不同相的觸發晶閘管組3分別與不同的隔離傳輸電纜5感應連接。在本實施例中，每一橋臂均包括一個觸發晶閘管組3，1#觸發晶閘管組的下端與4#觸發晶閘管組的上端的連接點與電網A相連接，3#觸發晶閘管組的下端與6#觸發晶閘管組的上端的連接點與電網B相連接，5#觸發晶閘管組的下端與2#觸發晶閘管組的上端的連接點與電網C相連接，1#觸發晶閘管組的上端、3#觸發晶閘管組的上端和5#觸發晶閘管組的上端并聯作為高壓整流器的輸出端正極，2#觸發晶閘管組的下端、4#觸發晶閘管組的下端和5#觸發晶閘管組的下端并聯作為高壓整流器的輸出端負極。1#觸發晶閘管組和4#觸發晶閘管組均與1#隔離傳輸電纜感應連接，3#觸發晶閘管組和6#觸發晶閘管組均與2#隔離傳輸電纜感應連接，2#觸發晶閘管組和5#觸發晶閘管組均與3#隔尚傳輸電纜感應連接。
[0026]如圖2所示，在本實施例中，觸發晶閘管組3包括多個串聯的觸發晶閘管單元4，觸發晶閘管單元4包括脈沖觸發板41和晶閘管43 ;脈沖觸發板4上安裝有取能裝置42，取能裝置42與隔離傳輸電纜5感應連接，脈沖觸發板4的脈沖輸出端與晶閘管43連接；觸發晶閘管單元4通過晶閘管43串聯；脈沖觸發板4通過取能裝