[发明专利]电压源型变换器双电源自动转换电路及其转换控制方法

说明书

本发明涉及直流自动转换开关技术领域，公开了一种电压源型变换器双电源自动转换电路，其特征在于：包括第一充电开关、第一转换开关、第一旁路开关、第一防反开关、第二充电开关、第二转换开关、第二旁路开关、第二防反开关、平波电抗器及控制上述装置运行的双电源自动转换控制器。本发明还公开了一种电压源型变换器双电源自动转换电路的转换控制方法。本发明电压源型变换器双电源自动转换电路及其转换控制方法，解决现有的二极管比较方案无法根据电源优先级选择性供电的问题。

技术领域

本发明涉及直流自动转换开关技术领域，具体涉及一种电压源型变换器双电源自动转换电路及其转换控制方法。

背景技术

电压源型变换器(Voltage Source Converter,VSC)是一种应用广泛的电力电子变换器，包括逆变器、直流变换器等，其输入为直流电压源且含有直流母线支撑电容。为保证供电连续性，高可靠性要求的变换器普遍采用双电源供电。

目前，公知的VSC双电源供电常在的输入端使用二极管构成比较电路，在第一直流电源失电且直流母线支撑电容低于第二直流电源之后，第二直流电源所在回路的二极管开通，负荷自动转换至第二直流电源，转换过程中供电不中断。该方案因为具有实现简单，无需主动控制，可实现无缝切换等优势，所以使用较为广泛。然而，上述公知的方案无法实现选择性供电，即VSC由电势较高的电源供电，无法按照电源的优先级选通。在一些双直流源系统中，需要根据电源容量合理配置各电源负荷，而不是简单的让电压高的电源承担全部负荷。

目前，公知的自动转换开关装置(Automatic Transfer Switching Equipment,ATSE)多为交流配电开关装置，由开关本体和控制器两部分组成，用于监测电源，在供电电源发生故障后将负载自动转换至另一个电源。用于直流系统的ATSE较少见诸报道，而且考虑到VSC的控制器可扩展ATSE控制功能，所以将ATSE与VSC结合不仅可以解决双直流电源选择性供电问题，还可提高系统集成度，具有较高的应用价值。

发明内容

本发明的目的就是针对上述技术的不足，提供一种电压源型变换器双电源自动转换电路及其转换控制方法，解决现有的二极管比较方案无法根据电源优先级选择性供电的问题。

为实现上述目的，本发明所设计的电压源型变换器双电源自动转换电路，包括第一充电开关、第一转换开关、第一旁路开关、第一防反开关、第二充电开关、第二转换开关、第二旁路开关、第二防反开关、平波电抗器及控制上述装置运行的双电源自动转换控制器；

第一充电开关的一端连接第一直流电源的第一直流电源第一极，另一端与平波电抗器连接，平波电抗器的另一端与电压源型变换器的电压源型变换器第一极连接，第一转换开关和第一旁路开关均与第一充电开关并联连接，第一防反开关的一端连接第一直流电源的第一直流电源第二极，另一端连接电压源型变换器的电压源型变换器第二极；

第二充电开关的一端连接第二直流电源的第二直流电源第一极，另一端与平波电抗器连接，第二转换开关和第二旁路开关均与第二充电开关并联连接，第二防反开关的一端连接第二直流电源的第二直流电源第二极，另一端连接电压源型变换器的电压源型变换器第二极；

双电源自动转换控制器包括开关状态、模拟量采样、处理器和开关互锁机构，处理器根据模拟量采样自动判断是否需要电源转换，在电源转换过程中利用各开关辅助触点提供的开关状态信息生成符合时序要求的分、合闸指令并经过开关互锁逻辑最终作用到各开关的控制线圈。

优选地，第一充电开关和第一转换开关均包括充电接触器和充电电阻，充电接触器与充电电阻串联连接，与平波电抗器一起构成阻感电路，用于完成所述电压源型变换器直流母线支撑电容的预充电。