[发明专利]用于升压器件的旁路开关

说明书

相关申请的交叉引用：本申请要求2011年8月30日递交的、题为“用于升压器件的旁路开关(BYPASS SWITCH FOR A BOOST DEVICE)”的序号为No.61/528,881的美国临时专利申请的优先权以及该美国临时专利申请的全部权益，该美国临时专利申请的全部内容通过引用被并入本文。

技术领域

本公开涉及用于升压器件的旁路开关。

背景技术

静态VAR补偿器(SVC)可以用在电力系统中来响应于紧急的系统突发状况(contingency)而提供无功功率支持。

发明内容

固态开关器件与包括在连接到电力系统的补偿器件中的升压器件的一部分的电气组件(例如电容器或电感器组)并联连接。升压器件可以包括串联或并联连接的数个较小器件或组件。补偿器件包括升压器件和与所述升压器件串联的电气部件，例如电容器。使升压器件的部分中的某些部分短路造成升压器件的未被短路的部分上的电压增大、与所述升压器件串联的其他电气部件上的电压增大以及补偿器件的输出或VAR方面的增大。对于电容器组，所述增大是在电容性VAR方面，而对于电感器组，所述增大是在电感性VAR方面。由补偿器件输出的附加VAR可以被用来由于紧急情况的原因而根据需要增大或减小电力系统中的电压。固态开关器件快速闭合，由此允许补偿器件快速增大其VAR输出。

机械开关可以与固态开关并联连接来向固态开关提供电流旁路，以减少稳态损耗或者允许使用具有较低额定电流的固态开关而无需笨重又昂贵的冷却设备。机械开关可以被称为机械旁路开关。

在一个总的方面，系统包括用于连接到电力系统的母线的补偿器件以及耦合到所述补偿器件的升压器件，所述升压器件包括多个部分，所述多个部分中的每个包括至少一个电气部件以及电气连接到所述至少一个电气部件的固态开关器件，其中所述固态开关器件与所述至少一个电气部件并联连接，以致闭合所述固态开关基本上阻止电流流到所述至少一个电气部件。

实施方式可以包括以下特征中的一个或更多个。所述升压器件可以包括并联电气连接到所述固态开关器件和所述至少一个电气部件的机械旁路开关。固态开关器件可以被配置来响应于系统突发状况而闭合。放电线圈可以耦合到机械旁路开关。所述至少一个电气部件可以包括多个电容器。所述至少一个电气部件可以为单个电容器。所述至少一个电气部件可以包括多个组件，所述多个组件合起来具有一整体电容性输出。所述至少一个电气部件可以包括多个电感器。所述至少一个电气部件可以包括多个组件，所述多个组件合起来具有一电感性输出。

所述系统还可以包括被配置来将所述补偿器件电气连接到所述电力系统的连接装置。所述连接装置可以被配置来通过断路器将所述补偿器件电气连接到所述电力系统，所述断路器当被断开时使所述补偿器件与所述电力系统断开连接。固态开关器件可以为晶闸管。固态开关器件可以包括一个或更多个电力电子组件。固态开关器件可以被配置来闭合以使所述至少一个电气组件短路，并且所述机械旁路开关可以被配置来在所述固态开关器件闭合之后闭合。所述固态开关器件可以被配置来在所述机械旁路开关闭合之后断开。所述固态开关器件可以在约一个周期(cycle)内闭合并且所述机械旁路开关可以在所述固态开关器件闭合之后闭合。

在某些实施方式中，系统可以包括监控器，所述监控器被配置来监控通过所述晶闸管的电流并且提供信号来当电流流过所述晶闸管时使所述机械旁路开关闭合。所述监控器可以包括电流感测器件。所述系统可以包括耦合到所述固态开关器件的控制系统。所述控制系统可以被配置来提供信号以使所述固态开关器件断开或闭合。耦合到所述固态开关器件的控制系统可以被配置来提供信号以使所述固态开关器件断开和闭合，并且提供信号来使所述机械旁路开关断开和闭合。

在另一总的方面，用于连接到电力系统的母线的补偿器件包括升压器件，所述升压器件包括一个或更多个部分，每个部分包括多个电气连接的电容器、并联电气连接到所述多个电气连接的电容器的固态开关器件以及被配置来将所述补偿器件电气连接到所述电力系统的母线的连接接口。闭合所述一个或更多个部分中的一个的所述固态开关器件使所述部分的电容器短路并且导致所述部分中的另一个的电容器上的电压增大，由此增大由所述补偿器件通过所述连接接口提供到所述电力系统的VAR。所述一个或更多个部分中的至少一个可以包括并联电气连接到所述固态开关器件和所述多个电容器的机械旁路开关。