[实用新型]一种电压源型变流器的自取控制电源装置

说明书

本实用新型提供了一种电压源型变流器的自取控制电源装置，包括串联连接的第一组直流侧电容器C1和第二组直流侧电容器C2，串联连接的限流电阻R1和半导体开关S1，与半导体开关S1的控制端连接的半导体开关脉冲控制电路，为半导体开关脉冲控制电路和控制器提供电源的DC/DC隔离稳压电源；所述限流电阻R1和半导体开关S1的串联电路并联在第二组直流侧电容C2的两端。本实用新型将较高的直流侧电容电压按需要分组，使得DC/DC隔离稳压电源采用常规的电压等级即可，其隔离绝缘耐压也可按照常规配置，大幅度降低了隔离DC/DC稳压电源的成本，两组电容的直流电压平衡在原变流器的控制器内进行控制，控制逻辑更加简单，成本也更低。

技术领域

本实用新型属于电气自动化设备技术领域，涉及一种电压源型变流器的自取控制电源装置。

背景技术

电力电子变换器是以电力电子器件为基础，采用一定的电路结构形式对电能进行变换的系统或装置，其显著特点是能够对电能进行灵活、准确、连续的控制。在电力电子变换器中尤其以基于全控型电力电子器件的电压源型变流器应用最为广泛，例如，两电平H桥电压源型变流器和三电平H桥电压源型变流器在基于链式变流器的高压变频调速器和新型静止同步补偿器中得到了广泛应用，两电平MMC电压源型变流器和三电平MMC电压源型变流器在柔性直流输电装置中得到了广泛应用，等等。

这些基于全控型电力电子器件的电压源变流器的控制部分通常由变流模块的直流侧隔离后提供控制电源，或者由专门的外部控制电源提供。从外部专门提供控制电源，无疑增加了一套外部电源设备，成本很高；而直接从变流模块的直流侧隔离后提供控制电源，直流侧的电容电压很高，通常可达八百伏，如果出现直流过压，会超过一千伏，这对电源的隔离绝缘耐压要求较高，导致变流器控制部分的稳压电源成本较高；有的变流器控制部分的稳压电源只从部分电容上取电，使电源的隔离绝缘耐压要求降低了，但是需要专门的控制器确保直流电压的平衡，增加了更多的器件成本，也增加了控制逻辑的复杂性。

实用新型内容

本实用新型的目的是针对上述问题，提供一种电压源型变流器的自取控制电源装置，可以解决常用的电压源型变流器控制电源装置所固有的隔离变压器高绝缘耐压实现困难、造价高，以及一些控制电源装置控制逻辑复杂等缺点。

为达到上述目的，本实用新型采用了下列技术方案：

一种电压源型变流器的自取控制电源装置，包括串联连接的第一组直流侧电容器C1和第二组直流侧电容器C2，串联连接的限流电阻R1和半导体开关S1，与半导体开关S1的控制端连接的半导体开关脉冲控制电路，为半导体开关脉冲控制电路和控制器提供电源的DC/DC隔离稳压电源；所述限流电阻R1和半导体开关S1的串联电路并联在第二组直流侧电容C2的两端。本实用新型将电容分为两组，第一组直流侧电容器上分得的电压一般为常规电压等级，比如直流220V，第二组直流侧电容器上分得变流器额定直流电压减去第一组上分得的电压，这样使得DC/DC隔离稳压电源采用常规的电压等级即可，并不需要专门设计一个电压等级，其隔离绝缘耐压也可按照常规配置，大幅度降低了成本。

进一步的，第一组直流侧电容器C1的正极端DC+作为正输入端VI+，所述第一组直流侧电容器C1的负极端DC0作为零输入端VI-。

进一步的，限流电阻R1的一端与第一组直流侧电容器C1的负极DC0连接，所述限流电阻R1的另一端连接半导体开关S1的阳极，所述半导体开关的阴极连接到第二组直流侧电容器C2的负极端DC-。

进一步的，DC/DC隔离稳压电源的输出电压V0+和V0-连接到控制器和半导体开关脉冲控制电路，为控制器和半导体开关脉冲电路提供稳压电源。

进一步的，控制器采集两路直流电压，生成PWM控制脉冲和半导体开关控制脉冲。两组电容的直流电压平衡控制直接在原变流器的控制器内进行控制，并不需要再专门设计一套控制器。

与现有的技术相比，本实用新型的优点在于：