本发明涉及电力电子,尤其涉及一种多晶闸管开关并联均流方法、电路、控制器和存储介质。
背景技术:
1、单体晶闸管的容量有限,当系统的载流要求超出单个晶闸管的载流容限要求时,如果无合适晶闸管器件能够使用,则会导致需求的系统或设备无法开发。为此,在载流容量大的应用场合需要使用单体大容量的晶闸管开关来满足载流要求。但是单体晶闸管的容量有限,当系统的载流要求超出单个晶闸管的载流容限要求时,无合适晶闸管器件能够使用,导致需求的系统或设备无法开发。因此当单个的晶闸管无法满足载流需求,需要多个晶闸管并用才能保证载流的可靠性,为此需要解决多个晶闸管的均流问题。目前的解决方案是串入均流电抗式晶闸管进行硬件均流,具体是通过在晶闸管所在的交流回路中串入大容量电抗,使串入电抗在回路中的阻抗值远大于晶闸管器件的阻抗误差值,从而实现多晶闸管硬件均流。对于需用应用多个晶闸管并联使用的场合,一般需求的载流要求比较高,在此情况下对串入的电抗器载流要求较高,对应电抗的设计存在体积大重量大的缺点,同时由于均流电抗本身存在阻抗且流过电流,会造成一定的损耗,导致系统或设备的效率低。因此串入均流电抗式晶闸管硬件均流技术存在体积大、重量大、安装难、损耗高的缺点。
技术实现思路
1、本发明要解决的技术问题在于,针对现有技术的上述串入均流电抗式晶闸管硬件均流技术存在体积大、重量大、安装难、损耗高的缺陷,提供一种多晶闸管开关并联均流方法、电路、控制器和存储介质。
2、本发明解决其技术问题所采用的技术方案是:
3、一方面,构造一种多晶闸管开关并联均流方法,用于对多个晶闸管组进行控制,多个所述晶闸管组并联后串接在交流电源和负载之间,每一个所述晶闸管组由两个晶闸管反并联而成,所述方法包括:
4、获取周期性采样的流过各个所述晶闸管组的电流采样值以及所述交流电源输出的交流电压的电压采样值;
5、基于各个所述晶闸管组的所述电流采样值计算各个所述晶闸管组的电流有效值,基于所述电流有效值计算所有所述晶闸管组的平均电流值,并寻找出需要调整驱动的所述晶闸管组;
6、针对每一个需要调整驱动的所述晶闸管组,进行如下均流控制:提取所述晶闸管组的电流过零点时的电压相位,根据所述晶闸管组的所述电流有效值以及所述平均电流值计算所述晶闸管组的延时开通时间,基于提取的所述电压相位计算按照所述延时开通时间进行延时开通时的电压预计值,当所述电压预计值等于所述电压采样值时,驱动所述晶闸管组开通。
7、进一步地,在本发明所述的方法中,所述的寻找出需要调整驱动的所述晶闸管组,具体包括:按照所述电流有效值的大小对所有的所述晶闸管组进行排序,将电流有效值最小的所述晶闸管组以外的其他所述晶闸管组确定为需要调整驱动的所述晶闸管组。
8、进一步地,在本发明所述的方法中,所述方法还包括:对有效值最小的晶闸管组进行实时驱动。
9、进一步地,在本发明所述的方法中,所述方法还包括:如果不存在有效值最小的晶闸管组,则判定不存在需要调整驱动的所述晶闸管组,对所有的晶闸管组进行实时驱动。
10、进一步地,在本发明所述的方法中,所述的提取所述晶闸管组的电流过零点时的电压相位,具体包括:将所述电压采样值送入锁相环;如果当前获取的所述电流采样值符合零电流范围,则确定此时电流过零点,并确定此时所述锁相环输出的锁相相位为所述晶闸管组的电流过零点时的电压相位。
11、进一步地,在本发明所述的方法中,所述晶闸管组中的每一个晶闸管的驱动是单独控制的;
12、所述方法还包括:在确定电流过零点时,根据当前以及前一个电流采样周期的所述电流采样值确定当前电流过零点的方向,进而确定所述晶闸管组中需要导通的具体的晶闸管。
13、进一步地,在本发明所述的方法中,所述的根据所述晶闸管组的所述电流有效值以及所述平均电流值计算所述晶闸管组的延时开通时间,具体包括:
14、将所述晶闸管组的所述电流有效值与所述平均电流值作差,将得到的差值经过pi控制器后得到一个偏差输出量,将所述偏差输出量转化为所述晶闸管组的延时开通时间,所述偏差输出量越大,则所述晶闸管组的延时开通时间越长。
15、二方面,构造一种多晶闸管开关并联均流电路,其包括电压电流采样单元、多个晶闸管组、控制器、晶闸管驱动单元;
16、所述电压电流采样单元连接交流电源、多个所述晶闸管组和所述控制器,用于周期性地采样流过各个所述晶闸管组的电流并输出电流采样值给所述控制器,以及采样所述交流电源输出给所述晶闸管组的电压并输出电压采样值给所述控制器;所述控制器还与所述晶闸管驱动单元连接,用于执行如前所述的方法的步骤来控制所述晶闸管驱动单元驱动各个所述晶闸管组。
17、三方面,构造一种控制器,其包括处理器和存储器,所述存储器存储有计算机程序,所述计算机程序被处理器执行时实现如前任一项所述的方法的步骤。
18、四方面,构造一种计算机可读存储介质,其存储有计算机程序,所述计算机程序被处理器执行时实现如前任一项所述的方法的步骤。
19、本发明的多晶闸管开关并联均流方法、电路、控制器和存储介质,具有以下有益效果:本发明基于各个晶闸管组的电流采样值寻找出需要调整驱动的所述晶闸管组,针对每一个需要调整驱动的晶闸管组提取电流过零点时的电压相位,根据晶闸管组的电流采样值以及所有晶闸管组的平均电流值计算晶闸管组的延时开通时间,进而计算延时开通时的电压预计值,当电压预计值等于电压采样值时,驱动所述晶闸管组开通,如此,本发明无需硬件即可实现晶闸管组并联均流,实现大容量系统或设备快速交流开关的需求,同时减少了均流电抗的使用,能够确保设备的体积,重量及效率不会因晶闸管均流的实现导致变差。
1.一种多晶闸管开关并联均流方法,用于对多个晶闸管组进行控制,多个所述晶闸管组并联后串接在交流电源和负载之间,每一个所述晶闸管组由两个晶闸管反并联而成,其特征在于,所述方法包括:
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述的寻找出需要调整驱动的所述晶闸管组,具体包括:按照所述电流有效值的大小对所有的所述晶闸管组进行排序,将电流有效值最小的所述晶闸管组以外的其他所述晶闸管组确定为需要调整驱动的所述晶闸管组。
3.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,所述方法还包括:对有效值最小的晶闸管组进行实时驱动。
4.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,所述方法还包括:如果不存在有效值最小的晶闸管组,则判定不存在需要调整驱动的所述晶闸管组,对所有的晶闸管组进行实时驱动。
5.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述的提取所述晶闸管组的电流过零点时的电压相位,具体包括:将所述电压采样值送入锁相环;如果当前获取的所述电流采样值符合零电流范围,则确定此时电流过零点,并确定此时所述锁相环输出的锁相相位为所述晶闸管组的电流过零点时的电压相位。
6.根据权利要求5所述的方法,其特征在于,所述晶闸管组中的每一个晶闸管的驱动是单独控制的;
7.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述的根据所述晶闸管组的所述电流有效值以及所述平均电流值计算所述晶闸管组的延时开通时间,具体包括:
8.一种多晶闸管开关并联均流电路,其特征在于,包括电压电流采样单元、多个晶闸管组、控制器、晶闸管驱动单元;
9.一种控制器,其特征在于,包括处理器和存储器,所述存储器存储有计算机程序,所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1-7任一项所述的方法的步骤。
10.一种计算机可读存储介质,其特征在于,存储有计算机程序,所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1-7任一项所述的方法的步骤。
