[发明专利]多晶硅还原炉直流电源系统和控制设备

说明书

本申请涉及一种多晶硅还原炉直流电源系统和控制设备，其中，多晶硅还原炉直流电源系统，包括：12脉波整流变压器和直流变换电路；12脉波整流变压器中分别采用星形绕组和三角形绕组连接两个三相晶闸管整流桥，用于调节和输出直流电压；直流变换电路，连接于三相晶闸管整流桥输出侧，用于调节直流电压，使调节后的直流电压为硅棒组提供电能进行处理。通过本申请中12脉波整流变压器中三相晶闸管整流桥的整流方式，以及直流变换电路的调节控制，能够有效抑制电源网侧的谐波电流，并输出直流电压对硅棒组进行处理，提供电能进行打压启动、加热还原处理，解决了采用额外配置抑制谐波电流，导致增加建设成本和控制复杂度，影响还原炉的生产效率的问题。

技术领域

本申请涉及多晶硅还原炉电源技术领域，特别是涉及一种多晶硅还原炉直流电源系统和控制设备。

背景技术

近年来，随着新能源技术的发展，光伏发电装机容量呈现急剧增长趋势。光伏太阳能板是以多晶硅材料制备而成，目前大部分的生产厂家是采用改良的西门子还原法来生产多晶硅，其中多采用交流电源对硅棒提供电能，进行打压、加热等处理，即通过一个多档位的还原变压器与反并联的晶闸管相连，但是晶闸管相控方式不可避免会带来谐波和功率因数偏低等电能质量问题。

目前主要是在多晶硅还原炉电源系统中额外配置滤波器和无功补偿等电力电子装置来抑制还原炉电源侧的谐波电流，但是额外的配置会增加建设成本和控制复杂度，影响还原炉的生产效率。

针对相关技术中采用额外配置抑制谐波电流，导致增加建设成本和控制复杂度，影响还原炉的生产效率的问题，目前还没有提出有效的解决方案。

发明内容

在本实施例中提供了一种多晶硅还原炉直流电源系统和控制设备，以解决相关技术中采用额外配置抑制谐波电流，导致增加建设成本和控制复杂度，影响还原炉的生产效率的问题。

第一个方面，在本实施例中提供了一种多晶硅还原炉直流电源系统，包括：12脉波整流变压器和直流变换电路；所述12脉波整流变压器中分别采用星形绕组和三角形绕组连接两个三相晶闸管整流桥，用于调节和输出直流电压；

所述直流变换电路，连接于所述三相晶闸管整流桥输出侧，用于调节所述直流电压，使调节后的所述直流电压为硅棒组提供电能进行处理。

在其中的一些实施例中，所述电源系统包括平波电抗器；所述平波电抗器串联接入所述三相晶闸管整流桥和所述直流变换电路之间，用于抑制所述直流电压的纹波。

在其中的一些实施例中，所述12脉波整流变压器接入三相电源，通过调节所述整流桥中晶闸管触发角，以调节所述12脉波整流变压器输出的直流电压。

在其中的一些实施例中，所述直流变换电路包括若干晶体管开关、电感以及二极管；所述晶体管开关并联设置。

在其中的一些实施例中，所述直流变换电路采用载波移相调制，以抑制所述直流电压的纹波。

在其中的一些实施例中，所述直流变换电路包括主控芯片，由所述主控芯片下发所述载波移相调制的指令。

在其中的一些实施例中，所述直流变换电路与控制器建立通信，通过所述控制器下发脉冲宽度调制信号，控制所述晶体管开关的占空比，以调节施加在所述硅棒组的直流电压。

在其中的一些实施例中，所述电源系统包括与所述硅棒组并联设置的直流侧滤波器，所述直流侧滤波器用于滤波和电压支撑。

在其中的一些实施例中，所述硅棒组为多组硅棒的串联/并联组合，由串联的开关相应控制每组硅棒。

第二个方面，在本实施例中提供了一种多晶硅还原炉控制设备，包括如上述第一个方面所述的多晶硅还原炉直流电源系统。