一种变频电源智能并列装置的制作方法

1.本发明涉及电气设备试验技术领域，尤其涉及一种变频电源智能并列装置。


背景技术：

2.一般电气设备试验，一台450kw变频电源就能满足试验需求，但是在面对特高压电网建设，特高压、大容量变压器安装使用，超长母线安装，跨海跨桥穿隧道电力电缆敷设，城市建设超长电力电缆的敷设使用等情况时，现有的单台变频电源已不能满足实际需求，而单台大容量变频电源制造难度高，对此，提出将多台小容量变频电源并列叠加，以增加试验电源的容量。
3.在现有技术中，通常采用一台控制器操作两台变频电源的方式，控制器同时向两个变频电源发出控制指令，分别控制变频电源工作，这样的方式具有以下缺点：因两台变频电源接收和执行控制指令存在时差，两台变频电源工作不同步，易出现电位和相位的差异，在两台变频电源间形成环流，严重时导致变频电源损坏，甚至出现一台工作另一台不工作的情况，影响试验的进程。


技术实现要素：

4.本发明所要解决的技术问题是提供一种变频电源智能并列装置，以提高多台变频电源的工作同步性。
5.为解决上述问题，本发明所述的一种变频电源智能并列装置，包括控制器和多台变频电源，多台变频电源配置为一台主机和至少一台从机；所述控制器用于：向所述主机发送控制指令，以及接收来自所述主机的故障报警信息；所述主机用于：在收到所述控制指令后，向所述从机发送询问请求，若在规定时限内收到来自所述从机的应答信息，则启动针对所述控制指令的工作内容，同时将含有所述工作内容的第一同步信号共享给所述从机，以使所述从机同步工作；若在规定时限内未收到来自所述从机的应答信息，则向所述控制器发送故障报警信息；所述从机用于：在接收到所述询问请求后，向所述主机反馈所述应答信息，在收到所述第一同步信号后执行其中的工作内容。
6.优选地，所述从机还用于：实时向所述主机共享含有自己工作内容的第二同步信号，以及在收到来自所述主机的校正指令时修正自己的工作内容；所述主机还用于：若在规定时间内收到所述第二同步信号，则将其与自己工作内容相比，若超出允许范围，则向所述从机发送相应的校正指令并停止工作，直至同步信号落在允许范围内后继续工作。
7.优选地，所述主机还用于：若在规定时间内未收到来自所述从机的所述第二同步信号，则向所述控制器发送故障报警信息。
8.本发明与现有技术相比具有以下优点：本发明中，多台变频电源配置为主机和从机，控制器控制主机，主机控制从机，主机在得到从机的应答后才指挥从机同步工作，从机始终跟着主机工作，若得不到从机的应答，则向控制器发送故障报警信息，提示从机出现异常，避免非同步或从机不工作的情况，
提高了多台变频电源的工作同步性。
具体实施方式
9.本发明实施例提供一种变频电源智能并列装置，包括控制器和多台变频电源，多台变频电源配置为一台主机和至少一台从机，主机与控制器相连，从机与主机相连；前述连接关系主要针对控制关系而言的，实际应用中，从机也与控制器相连，用于向控制器传输工作内容和输出情况。控制器会将各变频电源（包括主机和从机）的控制信息及输出数据显示到屏幕上。
10.本发明中，控制器控制主机，主机控制从机，主机在得到从机的应答后才指挥从机同步工作，从机始终跟着主机工作，若得不到从机的应答，则向控制器发送故障报警信息，提示从机出现异常。以下结合实际应用对本发明变频电源智能并列装置的工作原理进行详细阐述。
11.步骤s1、工作伊始，控制器向主机发送控制指令。
12.步骤s2、主机在收到来自控制器的控制指令时，先向从机发送询问请求，以确认从机是否处于能够正常工作的状态；若在规定时限内收到来自从机的应答信息，则进入步骤s4，否则，向控制器发送相应的故障报警信息，控制器在收到该故障报警信息后对从机的异常情况进行提示。
13.步骤s3、从机在收到来自主机的询问请求后，向主机反馈应答信息，以示自己处于能够正常工作的状态。
14.步骤s4、主机在规定时限内收到来自从机的应答信息后，启动针对控制指令的工作内容，同时将含有该工作内容的第一同步信号共享给从机，以使从机同步工作（同开合，同频率，同电压，同相位）。
15.步骤s5、从机在收到第一同步信号后，提取第一同步信号中所含的工作内容然后按照该工作内容执行操作。
16.在从机执行工作内容的过程中，主机和从机之间通过同步信息的实时交互来判断两者工作是否同步以及在不同步时主机对从机的工作内容进行修正，具体为：步骤s6、从机实时向主机共享含有自己工作内容的第二同步信号，以及在收到来自主机的校正指令时，根据该修正指令不断修正自己的工作内容。
17.步骤s7、主机在收到该第二同步信号后，提取第二同步信号中的工作内容并将其与自己的工作内容相比，若相差程度超出允许范围，则向从机发送相应的校正指令并停止工作，重复本步骤s7，直至相差程度落在允许范围内后，主机再继续工作。
18.在步骤s7中，若主机在规定时间内未收到来自从机的第二同步信号，即得不到从机的应答，则向控制器发送相应的故障报警信息，控制器在收到该故障报警信息后对从机的异常情况进行提示。
19.实例介绍2018年针对祁连换流站两台三相一体750kv变压器长时感应电压带局部放电试验，根据被试设备参数，经过计算确定需要600kw变频电源，而当时只有两台450kw变频电源，需要并列才能满足需求，因此团队设计并使用了本发明变频电源智能并列装置，确定一台作为主机，另一台为从机，从机跟着主机同步运行，光纤通讯，解决数据采集时间误差和
通道拥堵。
20.基于本发明变频电源智能并列装置，已顺利完成祁连换流三相一体750kv变压器长时感应电压带局部放电试验，并推广应用到昌吉换流站以及1100kv电压等级交流耐压试验。本发明变频电源智能并列装置能达到以下效果：1）解决了大容量变频发电机不能用于现场试验的困难；2）通过并列无局放变频电源（目前单台最大功率450kw），增加试验变频电源功率，满足现场试验需求；3）降低特殊大容量设备试验成本；4）避免大容量试验设备运输困难，由多台小容量设备叠加方式增加容量，单机容量小，体积小，运输、搬运比较方便；5）提高设备利用率，可以根据被试品选择变频电源数量，既可以单台独立使用运行，又可以多台并列使用；6）避免二台（多台）变频电源输出端不同步直接并机，损坏试验设备；7)解决变频电源输出相位差异、频率差异、电压差异造成短路或环流，影响功放板的工作；8）解决因电源参数不完全一致而产生的环流造成的功率损耗或变频电源的损坏。
21.以上对本发明所提供的技术方案进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。


技术特征：
1.一种变频电源智能并列装置，其特征在于，包括控制器和多台变频电源，多台变频电源配置为一台主机和至少一台从机；所述控制器用于：向所述主机发送控制指令，以及接收来自所述主机的故障报警信息；所述主机用于：在收到所述控制指令后，向所述从机发送询问请求，若在规定时限内收到来自所述从机的应答信息，则启动针对所述控制指令的工作内容，同时将含有所述工作内容的第一同步信号共享给所述从机，以使所述从机同步工作；若在规定时限内未收到来自所述从机的应答信息，则向所述控制器发送故障报警信息；所述从机用于：在接收到所述询问请求后，向所述主机反馈所述应答信息，在收到所述第一同步信号后执行其中的工作内容。2.如权利要求1所述的装置，其特征在于：所述从机还用于：实时向所述主机共享含有自己工作内容的第二同步信号，以及在收到来自所述主机的校正指令时修正自己的工作内容；所述主机还用于：若在规定时间内收到所述第二同步信号，则将其与自己工作内容相比，若超出允许范围，则向所述从机发送相应的校正指令并停止工作，直至同步信号落在允许范围内后继续工作。3.如权利要求2所述的装置，其特征在于：所述主机还用于：若在规定时间内未收到来自所述从机的所述第二同步信号，则向所述控制器发送故障报警信息。

技术总结
本发明涉及一种变频电源智能并列装置，包括控制器和多台变频电源，多台变频电源配置为一台主机和至少一台从机；主机在收到来自控制器的控制指令后，向从机发送询问请求，若在规定时限内收到来自从机的应答信息，则启动针对控制指令的工作内容，同时将含有工作内容的第一同步信号共享给从机，以使从机同步工作，否则向控制器发送故障报警信息。本发明中，控制器控制主机，主机控制从机，主机在得到从机的应答后才指挥从机同步工作，从机始终跟着主机工作，若得不到从机的应答，则向控制器发送故障报警信息，提示从机出现异常，避免非同步或从机不工作的情况，提高了多台变频电源的工作同步性。同步性。


技术研发人员：吴玉硕 史玉涛 温定筠 王翼虎 吴佳芃 张航 陈博栋 郭陆 张广东 王津 王海龙 牛欢欢
受保护的技术使用者：国网甘肃省电力公司电力科学研究院
技术研发日：2022.06.15
技术公布日：2022/9/2