[发明专利]一种多重冗余配置的电压源型调节装置及其控制方法

权利要求书

1.一种多重冗余配置的电压源型调节装置，其特征在于：包括储能单元、功率变换单元、滤波隔离单元、固态开关单元和断路器，其中，功率变换单元由功率半导体器件构成，用于将直流电变换为交流电；功率变换单元的直流端与储能单元的输出侧连接，两个交流输出端与滤波隔离单元的原边连接；滤波隔离单元的副边与固态开关单元并联连接，断路器与固态开关单元并联连接；断路器的一端与电源侧连接，另一端与负荷侧连接；所述固态开关单元包含有功率半导体器件；利用固态开关旁路所述电压源型调节装置，检测到电源侧电压下降后，分开固态开关单元，功率变换单元立即启动，将直流电变换为交流电，补偿负荷侧电压；所述调节装置还包含快速机械开关，所述快速机械开关与断路器并联连接。

2.如权利要求1所述的一种多重冗余配置的电压源型调节装置，其特征在于：所述功率变换单元由四组带反并联二极管的功率半导体器件构成，第一功率半导体器件与第二功率半导体器件同向串联构成第一桥臂，第三功率半导体器件与第四功率半导体器件同向串联构成第二桥臂，第一桥臂与第二桥臂同向并联；第一、三功率半导体器件的源极与储能单元的正极连接，第二、四功率半导体器件的漏极与储能单元的负极连接，第一、第二桥臂的中点分别定义为第一、第二交流输出端，第一、二交流输出端与滤波隔离单元的原边连接。

3.如权利要求1所述的一种多重冗余配置的电压源型调节装置，其特征在于：所述滤波隔离单元包括电阻、电容以及隔离变压器，其中，电阻与电容构成阻容串联连接，隔离变压器的原边分别与第一、二交流输出端连接，隔离变压器的副边与阻容串联连接并联连接。

4.如权利要求1所述的一种多重冗余配置的电压源型调节装置，其特征在于：所述滤波隔离单元包括电阻、电容以及电感，其中，电阻与电容构成阻容串联连接，电感的一端与第一/第二交流输出端连接，另一端与阻容串联连接的一端相连接，阻容串联连接的另一端与第二/第一交流输出端连接。

5.如权利要求1所述的一种多重冗余配置的电压源型调节装置，其特征在于：所述固态开关单元包括第五、第六功率半导体器件和第一、第二二极管，其中，第五功率半导体器件与第一二极管反向并联，第六功率半导体器件与第二二极管反向并联；所述两个并联支路再反向串联连接。

6.如权利要求1所述的一种多重冗余配置的电压源型调节装置，其特征在于：所述固态开关单元包括反向并联连接的两组半控型功率半导体器件。

7.一种多重冗余配置的电压源型调节装置的控制方法，所述多重冗余配置的电压源型调节装置，包括储能单元、功率变换单元、滤波隔离单元、固态开关单元和断路器，其中，功率变换单元由功率半导体器件构成，用于将直流电变换为交流电；功率变换单元的直流端与储能单元的输出侧连接，两个交流输出端与滤波隔离单元的原边连接；滤波隔离单元的副边与固态开关单元并联连接，断路器与固态开关单元并联连接；断路器的一端与电源侧连接，另一端与负荷侧连接；所述固态开关单元包含有功率半导体器件；还包含快速机械开关，所述快速机械开关与断路器并联连接；其特征在于：当检测到电源电压下降时，包括如下步骤：

步骤1，分断固态开关单元中的功率半导体器件；

步骤2，功率变换单元中的功率半导体器件开始工作；

步骤3，控制功率变换单元输出电压的幅值与相位，使负荷侧电压维持在正常范围；

步骤4，当检测到电源电压恢复正常时，功率变换单元中的功率半导体器件停止工作，进入闭锁状态；同时开通固态开关单元中的功率半导体器件。