多晶硅还原炉电源装置和多晶硅还原炉控制设备的制作方法

1.本技术涉及多晶硅还原炉技术领域，特别是涉及多晶硅还原炉电源装置和多晶硅还原炉控制设备。


背景技术：

2.目前的多晶硅生产企业大多采用西门子改良法来生产多晶硅。由于硅棒组的电阻是逐渐变化的，因此需要控制其两端的电压跟随电阻的变化而变化。通常是采用多个档位的还原变压器和晶闸管调压电路，来动态控制硅棒组两端的电阻。其中，通过选择还原变压器某一档位的晶闸管导通，以选择输入电压；通过控制晶闸管的触发角，以对输出的电压进行调节。晶闸管相控方式：在一个周期内有段时间是关断的，有段时间是开通，因此，会带来谐波、功率因数偏低等电能质量问题。
3.为应对这个问题，一般采用叠层控制来对还原炉电源进行控制，谐波和无功问题虽得到缓解，但是电能质量偏低的问题仍然存在。此外，由于三相硅棒组负荷存在一定的差异，这将必然存在三相负载不平衡，由此该系统将会产生大量的负序电流注入到供电电网中，导致一些问题。比如：1)引起继电保护装置的误动作，造成不必要的供电中断和生产损失；2)增加多晶硅生产企业的用电成本；3)增加了线路的损耗；等问题。
4.针对相关技术中存在，谐波、无功以及负序电流等电能质量影响因数影响供电电网，导致电能质量偏低，导致生产企业用电成本高的问题，目前还没有提出有效的解决方案。


技术实现要素：

5.在本实施例中提供了一种多晶硅还原炉电源装置和多晶硅还原炉控制设备，以解决相关技术中谐波、无功以及负序电流等电能质量影响因数影响供电电网，导致电能质量偏低，导致生产企业用电成本高的问题。
6.第一个方面，在本实施例中提供了一种多晶硅还原炉电源装置，包括：电压源变换器、电感、原边带抽头的还原变压器、晶闸管调压电路以及硅棒组；
7.所述还原变压器，分别与外部供电电网和所述晶闸管调压电路连接，由所述外部供电电网供电；所述还原变压器的原副边绕组，根据基尔霍夫电压和电流定律确定第一关系式；根据磁势平衡原理确定第二关系式；
8.所述晶闸管调压电路，用于调节和输出电压对设置在所述晶闸管调压电路中的所述硅棒组进行加热处理；
9.所述电压源变换器的每相，通过对应的所述电感与所述电压源变换器中对应的抽头连接，用于将补偿的参考电流输入到对应的抽头中，根据所述参考电流对所述晶闸管调压电路产生的电能质量影响因数进行补偿，以完成电能质量治理；所述参考电流由所述第一关系式和所述第二关系式确定。
10.在其中的一些实施例中，所述电压源变换器为两电平电压源变换器、三电平电压
源变换器、h桥级联电压源变换器或mmc级联电压源变换器中的一种。
11.在其中的一些实施例中，所述两电平电压源变换器的包括并联设置的电容c1和三对阀组件对；
12.所述阀组件对包括两个阀组件，两个阀组件之间与所述电感连接；
13.每个所述阀组件包括绝缘栅双极晶体管阀和与所述绝缘栅双极晶体管阀并联的反向二极管。
14.在其中的一些实施例中，所述电压源变换器中设置有第一处理器；所述第一处理器中预设控制策略，使所述电压源变换器输出的实际电流实时跟踪所述参考电流。
15.在其中的一些实施例中，所述第一处理器还用于控制实际电流，对所述电能质量影响因数中的谐波、功率因数以及负序电流进行选择性补偿。
16.在其中的一些实施例中，所述控制策略为滞环控制策略、pwm控制策略、模型预测控制策略或无源控制策略。
17.在其中的一些实施例中，所述晶闸管调压电路包括多组反并联的晶闸管、投切开关器件、打压变压器tm以及第二处理器；
18.所述第二处理器，分别与所述晶闸管、所述投切开关器件、所述打压变压器tm连接；
19.所述晶闸管，在所述第二处理器的控制下，调节和输出电压通过对应的所述投切开关器件对所述硅棒组进行加热处理；
20.所述打压变压器tm，在所述第二处理器的控制下，提高所述晶闸管的电压，将提高后的电压通过对应的所述投切开关器件对所述硅棒组进行处理。
21.在其中的一些实施例中，所述第二处理器，还用于根据所述硅棒组的负载控制所述晶闸管的触发角，以调节和输出电压。
22.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。
23.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电源装置。
24.与相关技术相比，在本实施例中提供的多晶硅还原炉电源装置和多晶硅还原炉控制设备，其中，多晶硅还原炉电源装置包括：电压源变换器、电感、原边带抽头的还原变压器、晶闸管调压电路以及硅棒组；还原变压器，分别与外部供电电网和晶闸管调压电路连接，由外部供电电网供电；还原变压器的原副边绕组，根据基尔霍夫电压和电流定律确定第一关系式；根据磁势平衡原理确定第二关系式；晶闸管调压电路，用于调节和输出电压对设置在晶闸管调压电路中的硅棒组进行加热处理；电压源变换器的每相，通过对应的电感与电压源变换器中对应的抽头连接，用于将补偿的参考电流输入到对应的抽头中，根据参考电流对晶闸管调压电路产生的电能质量影响因数进行补偿，以完成电能质量治理；参考电流由第一关系式和第二关系式确定；在为硅棒组提供电源的同时，解决了谐波、无功以及负序电流等电能质量影响因数影响供电电网，导致电能质量偏低的问题；具有集成度高、运行效率高、工作稳定可靠、投退方便等特点；能够有效降低生产企业的用电成本。
25.本技术的一个或多个实施例的细节在以下附图和描述中提出，以使本技术的其他特征、目的和优点更加简明易懂。
附图说明
26.此处所说明的附图用来提供对本技术的进一步理解，构成本技术的一部分，本技术的示意性实施例及其说明用于解释本技术，并不构成对本技术的不当限定。在附图中：
27.图1是本技术一实施例提供的多晶硅还原炉电源装置的结构框图；
28.图2是本技术一优选实施例提供的多晶硅还原炉电源装置的电路图；
29.图3是本技术一实施例提供的两电平电压源变换器的电路图；
30.图4是本技术一实施例提供的三电平电压源变换器的电路图；
31.图5是本技术一实施例提供的mmc级联电压源变换器的电路图。
32.图中：100、电压源变换器；210、两电平电压源变换器；200、电感；300、还原变压器；400、晶闸管调压电路；500、硅棒组。
具体实施方式
33.下面将结合本发明实施方式中的附图，对本发明实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式仅仅是本发明一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本发明中的实施方式，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本发明保护的范围。
34.需要说明的是，当元件被称为“设于”另一个元件，它可以直接设在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“设置于”另一个元件，它可以是直接设置在另一个元件上或者可能同时存在居中元件。当一个元件被认为是“固定于”另一个元件，它可以是直接固定在另一个元件上或者可能同时存在居中元件。
35.除另作定义外，本技术所涉及的技术术语或者科学术语应具有本技术所属技术领域具备一般技能的人所理解的一般含义。在本技术中的“一”、“一个”、“一种”、“该”、“这些”等类似的词并不表示数量上的限制，它们可以是单数或者复数。在本技术中所涉及的术语“包括”、“包含”、“具有”及其任何变体，其目的是涵盖不排他的包含；例如，包含一系列步骤或模块(单元)的过程、方法和系统、产品或设备并未限定于列出的步骤或模块(单元)，而可包括未列出的步骤或模块(单元)，或者可包括这些过程、方法、产品或设备固有的其他步骤或模块(单元)。在本技术中所涉及的“连接”、“相连”、“耦接”等类似的词语并不限定于物理的或机械连接，而可以包括电气连接，无论是直接连接还是间接连接。在本技术中所涉及的“多个”是指两个或两个以上。“和/或”描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，“a和/或b”可以表示：单独存在a，同时存在a和b，单独存在b这三种情况。通常情况下，字符“/”表示前后关联的对象是一种“或”的关系。在本技术中所涉及的术语“第一”、“第二”、“第三”等，只是对相似对象进行区分，并不代表针对对象的特点排序。
36.请参阅图1和图2，本发明提供一种多晶硅还原炉电源装置，包括：电压源变换器100、电感200、原边带抽头的还原变压器300、晶闸管调压电路400以及硅棒组500；
37.还原变压器300，分别与外部供电电网和晶闸管调压电路400连接，由外部供电电网供电；还原变压器300的原副边绕组，根据基尔霍夫电压和电流定律确定第一关系式；根据磁势平衡原理确定第二关系式；
38.晶闸管调压电路400，用于调节和输出电压对设置在晶闸管调压电路400中的硅棒组500进行加热处理；
39.电压源变换器100的每相，通过对应的电感200与电压源变换器100中对应的抽头连接，用于将补偿的参考电流输入到对应的抽头中，根据参考电流对晶闸管调压电路400产生的电能质量影响因数进行补偿，以完成电能质量治理；参考电流由第一关系式和第二关系式确定。
40.需要说明的是，外部供电电网的三相交流电经过还原变压器300，转换成不同档位的电压；由于硅棒组500的电阻是逐渐变化的，因此需要控制其两端的电压跟随电阻的变化而变化，在本技术中是由晶闸管调压电路400内部的相关控制来调节和输出电压到硅棒组500，对硅棒组500进行加热处理。具体的，控制晶闸管调压电路400中某一档的晶闸管导通来选择输入电压，通过控制晶闸管的触发角来对输出的电压进行调节；比如：触发角为60
°
；0
°
到60
°
晶闸管不导通，60
°
到180
°
导通。也就是说，晶闸管相控方式在一个周期内有段时间是关断的，有段时间是开通；因此会带来谐波、功率因数偏低等电能质量问题，且三相硅棒负荷存在一定的差异，这将必然存在三相负载不平衡的问题，将会产生大量的负序电流注入到电网中，进而影响外部供电电网，造成生产企业的用电成本增加。
41.本技术通过设置电压源变换器100和电感200，电压源变换器100通过电感200与还原变压器300原边绕组中引出的抽头相连。利用电压源变换器100输出参考电流经过电感200的过滤到还原变压器300原边绕组中对晶闸管调压电路400产生的电能质量影响因数进行补偿，进而完成电能质量治理。其中，电能质量影响因数包括但不限于谐波、功率因数以及负序电流，那么对能质量影响因数的补偿可以认为是对谐波的补偿，以抵消谐波；对功率因数的补偿，以提高功率因数；对负序电流的补偿，以平衡三相负载。其中，参考电流由第一关系式和第二关系式确定，基于该关系能够准确的对能质量影响因数进行补偿。第一关系式，由还原变压器300的原副边绕组，根据基尔霍夫电压和电流定律确定；第一关系式，由还原变压器300的原副边绕组，根据磁势平衡原理确定。其中，抽头的位置可以根据电压源变换器100中igbt的耐压水平进行调节，因此使得igbt的选型也更加灵活。
42.在本实施例中，上述多晶硅还原炉电源装置，包括：电压源变换器100、电感200、原边带抽头的还原变压器300、晶闸管调压电路400以及硅棒组500。其中，电压源变换器100通过电感200与还原变压器300原边绕组中引出的抽头相连，将电压源变换器100集成到装置中，提高了利用率。由于参考电流由第一关系式和第二关系式确定，第一关系式，由还原变压器300的原副边绕组，根据基尔霍夫电压和电流定律确定；第二关系式，由还原变压器300的原副边绕组，根据磁势平衡原理确定；因此，电压源变换器100输出的参考电流经过电感200的过滤到还原变压器300原边绕组中能够准确的对晶闸管调压电路400产生的电能质量影响因数进行补偿，进而完成电能质量治理；在为硅棒组500提供电源的同时，解决了谐波、无功以及负序电流等电能质量影响因数影响供电电网，导致电能质量偏低的问题；具有集成度高、运行效率高、工作稳定可靠、投退方便等特点；能够有效降低生产企业的用电成本。
43.在其中的一些实施例中，由还原变压器300的原副边绕组，根据基尔霍夫电压和电流定律确定的第一关系式为：
[0044][0045]
式中，i
a1
表示还原变压器300的原边绕组中绕组w
a1
的电流；ia表示还原变压器300的原边绕组的a相的输入电流；i
c2
表示还原变压器300的原边绕组中绕组w
c2
的电流；i
a2
表示还原变压器300的原边绕组中绕组w
a2
的电流；iu表示a相的参考电流；i
b1
表示还原变压器300的原边绕组中绕组w
b1
的电流；ib表示还原变压器300的原边绕组的b相的输入电流；i
b2
表示还原变压器300的原边绕组中绕组w
b2
的电流；iv表示b相的参考电流；i
c1
表示还原变压器300的原边绕组中绕组w
c1
的电流；ic表示还原变压器300的原边绕组的c相的输入电流；i
c2
表示还原变压器300的原边绕组中绕组w
c2
的电流；iw表示c相的参考电流；i
a0
表示a相还原变压器300的副边绕组的输入端电流；i
a1
表示a相还原变压器300的副边绕组的第一输出端电流；i
a2
表示a相还原变压器300的副边绕组的第二输出端电流；i
a3
表示a相还原变压器300的副边绕组的第三输出端电流；i
a4
表示a相还原变压器300的副边绕组的第四输出端电流；i
a5
表示a相还原变压器300的副边绕组的第五输出端电流；i
b0
表示b相还原变压器300的副边绕组的输入端电流；i
b1
表示b相还原变压器300的副边绕组的第一输出端电流；i
b2
表示b相还原变压器300的副边绕组的第二输出端电流；i
b3
表示b相还原变压器300的副边绕组的第三输出端电流；i
b4
表示b相还原变压器300的副边绕组的第四输出端电流；i
b5
表示b相还原变压器300的副边绕组的第五输出端电流；i
c0
表示c相还原变压器300的副边绕组的输入端电流；i
c1
表示c相还原变压器300的副边绕组的第一输出端电流；i
c2
表示c相还原变压器300的副边绕组的第二输出端电流；i
c3
表示c相还原变压器300的副边绕组的第三输出端电流；i
c4
表示c相还原变压器300的副边绕组的第四输出端电流；i
c5
表示c相还原变压器300的副边绕组的第五输出端电流。
[0046]
在其中的一些实施例中，由还原变压器300的原副边绕组，根据磁势平衡原理确定的第二关系式为：
[0047][0048]
式中，w
a1
表示还原变压器300的原边绕组中绕组w
a1
的匝数；w
a2
表示还原变压器300的原边绕组中绕组w
a2
的匝数；w
b1
表示还原变压器300的原边绕组中绕组w
b1
的匝数；w
b2
表示还原变压器300的原边绕组中绕组w
b2
的匝数；w
c1
表示还原变压器300的原边绕组中绕组w
c1
的匝数；w
c2
表示还原变压器300的原边绕组中绕组w
c2
的匝数；w
a1
表示还原变压器300的副边绕组中绕组w
a1
的匝数；w
a2
表示还原变压器300的副边绕组中绕组w
a2
的匝数；w
a3
表示还原变压器300的副边绕组中绕组w
a3
的匝数；w
a4
表示还原变压器300的副边绕组中绕组w
a4
的匝数；w
a5
表示还原变压器300的副边绕组中绕组w
a5
的匝数。
[0049]
在其中的一些实施例中，由第一关系式和第二关系式确定的参考电流的表达式为：
[0050][0051]
其中：w1＝w
a1
+w
a2
；w2＝w
a1
+w
a2
+w
a3
+w
a4
+w
a5
；n＝w
a1
/(w
a1
+w
a2
)；
[0052]
基于此，将上述参考电流的表达式改写成如下形式：
[0053][0054]
其中：i
la
＝i
a1
+i
a2
+i
a3
+i
a4
+i
a5
；i
lb
＝i
b1
+i
b2
+i
b3
+i
b4
+i
b5
；i
lc
＝i
c1
+i
c2
+i
c3
+i
c4
+i
c5
。
[0055]
将检测到的负载电流分解成基波有功分量i
laf
和非基波有功分量i
lanf
(含无功、谐波、负序等分量)两部分，可以得到：
[0056][0057]
其中：
[0058]
进而进一步展开可以得到：
[0059]
控制电压源变换器100使得后面两项相互抵消，即：
[0060][0061]
此时，网侧电流中就只含有基波有功分量，而无功、谐波、负序等分量全部被抵消，从而达到电能质量治理的目的。
[0062]
由此可以得到电压源变换器100发出的补偿电流的表达式为：
[0063][0064]
在其中的一些实施例中，电压源变换器可以选择不同的拓扑结构以匹配使用需求。电压源变换器为两电平电压源变换器、三电平电压源变换器、h桥级联电压源变换器或mmc级联电压源变换器中的一种。
[0065]
其中，如图3所示，两电平电压源变换器210包括并联设置的电容c1和三对阀组件对；阀组件对包括两个阀组件，两个阀组件之间通过电感l与还原变压器原边绕组的抽头相连；每个阀组件包括绝缘栅双极晶体管(igbt)和与绝缘栅双极晶体管并联的反向二极管。每个igbt包括多个串联的阀组件(igbt/二极管)。使用脉宽调制控制igbt，以帮助形成波形；且使用成本低。
[0066]
其中，如图4所示，三电平电压源变换器的每相有四个串联的阀组件(igbt/二极管)。其中，四个串联的阀组件两两分成阀单元；阀单元之间通过电感l与还原变压器原边绕组的抽头相连。每个阀组件包括绝缘栅双极晶体管(igbt)和与绝缘栅双极晶体管并联的反向二极管。每相的阀组件之间相关并联，且并联有两个电容(电容c2和电容c3)；每相还设有两个二极管用于钳位电压；这两个二极管设置在阀单元之间的连接线上，这每相的两个二极管之间与其他相的两个二极管之间以及电容c2和电容c3之间相互连接。三电平电压源变换器能够改善谐波问题，且耐压小。
[0067]
其中，如图5所示，mmc级联电压源变换器的每相有多个串联的sm组件；其中，多个串联的阀组件分成对称的阀单元；阀单元之间通过电感lm与还原变压器原边绕组的抽头相连。每个sm组件是内置式平流电容器的换流器模块，每一个换流器模块都代表了特点的电压电平。其中，换流器模块是半桥式或全桥式换流器。图5中示出了电感lm，通过该电感可以与抽头连接。
[0068]
在其中的一些实施例中，上述所有的电压源变换器中设置有第一处理器；第一处理器中预设控制策略，使电压源变换器输出的实际电流实时跟踪参考电流。
[0069]
具体的，在第一处理器的控制下，可以根据参考电流实时调整输出的实际电流，以稳定治理电能质量。
[0070]
在其中的一些实施例中，为了实现灵活的电能质量治理，第一处理器还用于控制实际电流，对电能质量影响因数中的谐波、功率因数以及负序电流进行选择性补偿。
[0071]
具体的，可以指选择谐波、功率因数以及负序电流中的一种或多种进行补偿。比如：当前只存在负序电流导致的电能质量问题时，可以只选择根据实际电流(实时的参考电流)对负序电流进行补偿。
[0072]
在本实施例中，通过上述控制方式，来实现对电能质量进行综合治理的目的。
[0073]
其中，控制策略为滞环控制策略、pwm控制策略、模型预测控制策略或无源控制策略。比如：pwm控制策略，根据参考电流控制igbt的占空比，以调节输出的实际电流。对于其他的控制策略，在此不一一举例说明。
[0074]
在其中的一些实施例中，晶闸管调压电路400包括多组反并联的晶闸管、投切开关器件、打压变压器tm以及第二处理器；
[0075]
第二处理器，分别与晶闸管、投切开关器件、打压变压器tm连接；
[0076]
晶闸管，在第二处理器的控制下，调节和输出电压通过对应的投切开关器件对硅棒组进行加热处理；
[0077]
打压变压器tm，在第二处理器的控制下，提高晶闸管的电压，将提高后的电压通过对应的投切开关器件对硅棒组进行处理。
[0078]
具体的，反并联的晶闸管的数量与还原变压器的副边绕组中的分组对应；副边绕组中每个绕组对应一个反并联的晶闸管；比如：绕组w
a1
对应连接晶闸管v
11
和晶闸管v12；绕
组w
a2
对应连接晶闸管v
21
和晶闸管v
22
；绕组w
a3
对应连接晶闸管v
31
和晶闸管v
32
；绕组w
a4
对应连接晶闸管v
41
和晶闸管v
42
；绕组w
a5
对应连接晶闸管v
51
和晶闸管v
52
，晶闸管v
51
和晶闸管v
52
通过投切开关器件cj1连接硅棒组500。绕组w
a5
还连接晶闸管v
b22
和晶闸管v
b21
，晶闸管v
b22
和晶闸管v
b21
通过投切开关器件cj2连接打压变压器tm，打压变压器tm通过投切开关器件cj3至cj11连接硅棒组500；绕组w
a4
还连接晶闸管v
b12
和晶闸管v
b11
，晶闸管v
b12
和晶闸管v
b11
通过投切开关器件cj2连接打压变压器tm。还原变压器的副边绕组的输入端通过投切开关器件cj12至cj18连接硅棒组。
[0079]
在本实施例中，通过第二处理器控制晶闸管来控制多晶硅生产的还原阶段，通过第二处理器控制打压变压器tm来控制多晶硅生产的打压阶段；在这两个阶段，电压源变换器和电感l都能介入工作，以对电能质量问题进行综合治理。
[0080]
在其中的一些实施例中，第二处理器，还用于根据硅棒组的负载控制晶闸管的触发角，以调节和输出电压；从而满足晶硅生产的需求。
[0081]
在其中的一些实施例中，硅棒组为多组硅棒的串联/并联组合。
[0082]
在本实施例中还提供了一种多晶硅还原炉控制设备，包括上述任一项多晶硅还原炉电源装置。
[0083]
需要说明的是，在本实施例中的具体示例可以参考上述实施例及可选实施方式中所描述的示例，在本实施例中不再赘述。
[0084]
应该明白的是，这里描述的具体实施例只是用来解释这个应用，而不是用来对它进行限定。根据本技术提供的实施例，本领域普通技术人员在不进行创造性劳动的情况下得到的所有其它实施例，均属本技术保护范围。
[0085]
显然，附图只是本技术的一些例子或实施例，对本领域的普通技术人员来说，也可以根据这些附图将本技术适用于其他类似情况，但无需付出创造性劳动。另外，可以理解的是，尽管在此开发过程中所做的工作可能是复杂和漫长的，但是，对于本领域的普通技术人员来说，根据本技术披露的技术内容进行的某些设计、制造或生产等更改仅是常规的技术手段，不应被视为本技术公开的内容不足。
[0086]“实施例”一词在本技术中指的是结合实施例描述的具体特征、结构或特性可以包括在本技术的至少一个实施例中。该短语出现在说明书中的各个位置并不一定意味着相同的实施例，也不意味着与其它实施例相互排斥而具有独立性或可供选择。本领域的普通技术人员能够清楚或隐含地理解的是，本技术中描述的实施例在没有冲突的情况下，可以与其它实施例结合。
[0087]
以上所述实施例仅表达了本技术的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对专利保护范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本技术构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本技术的保护范围。因此，本技术的保护范围应以所附权利要求为准。

技术特征：
1.一种多晶硅还原炉电源装置，其特征在于，包括：电压源变换器、电感、原边带抽头的还原变压器、晶闸管调压电路以及硅棒组；所述还原变压器，分别与外部供电电网和所述晶闸管调压电路连接，由所述外部供电电网供电；所述还原变压器的原副边绕组，根据基尔霍夫电压和电流定律确定第一关系式；根据磁势平衡原理确定第二关系式；所述晶闸管调压电路，用于调节和输出电压对设置在所述晶闸管调压电路中的所述硅棒组进行加热处理；所述电压源变换器的每相，通过对应的所述电感与所述电压源变换器中对应的抽头连接，用于将补偿的参考电流输入到对应的抽头中，根据所述参考电流对所述晶闸管调压电路产生的电能质量影响因数进行补偿，以完成电能质量治理；所述参考电流由所述第一关系式和所述第二关系式确定。2.根据权利要求1所述的多晶硅还原炉电源装置，其特征在于，所述电压源变换器为两电平电压源变换器、三电平电压源变换器、h桥级联电压源变换器或mmc级联电压源变换器中的一种。3.根据权利要求2所述的多晶硅还原炉电源装置，其特征在于，所述两电平电压源变换器的包括并联设置的电容c1和三对阀组件对；所述阀组件对包括两个阀组件，两个阀组件之间与所述电感连接；每个所述阀组件包括绝缘栅双极晶体管阀和与所述绝缘栅双极晶体管阀并联的反向二极管。4.根据权利要求1所述的多晶硅还原炉电源装置，其特征在于，所述电压源变换器中设置有第一处理器；所述第一处理器中预设控制策略，使所述电压源变换器输出的实际电流实时跟踪所述参考电流。5.根据权利要求4所述的多晶硅还原炉电源装置，其特征在于，所述第一处理器还用于控制实际电流，对所述电能质量影响因数中的谐波、功率因数以及负序电流进行选择性补偿。6.根据权利要求4所述的多晶硅还原炉电源装置，其特征在于，所述控制策略为滞环控制策略、pwm控制策略、模型预测控制策略或无源控制策略。7.根据权利要求1所述的多晶硅还原炉电源装置，其特征在于，所述晶闸管调压电路包括多组反并联的晶闸管、投切开关器件、打压变压器tm以及第二处理器；所述第二处理器，分别与所述晶闸管、所述投切开关器件、所述打压变压器tm连接；所述晶闸管，在所述第二处理器的控制下，调节和输出电压通过对应的所述投切开关器件对所述硅棒组进行加热处理；所述打压变压器tm，在所述第二处理器的控制下，提高所述晶闸管的电压，将提高后的电压通过对应的所述投切开关器件对所述硅棒组进行处理。8.根据权利要求7所述的多晶硅还原炉电源装置，其特征在于，所述第二处理器，还用于根据所述硅棒组的负载控制所述晶闸管的触发角，以调节和输出电压。9.根据权利要求1所述的多晶硅还原炉电源装置，其特征在于，所述硅棒组为多组硅棒的串联/并联组合。10.一种多晶硅还原炉控制设备，其特征在于，包括如权利要求1-9任意一项所述的多
晶硅还原炉电源装置。

技术总结
本申请涉及一种多晶硅还原炉电源装置和多晶硅还原炉控制设备，该装置包括：还原变压器分别与外部供电电网和晶闸管调压电路连接，由外部供电电网供电；还原变压器的原副边绕组，确定第一关系式和第二关系式，以确定参考电流；晶闸管调压电路，用于调节和输出电压对硅棒组进行加热处理；电压源变换器的每相，通过对应的电感与电压源变换器中对应的抽头连接，用于将补偿的参考电流输入到对应的抽头中，对晶闸管调压电路产生的电能质量影响因数进行补偿，以完成电能质量治理；通过本申请，解决了电能质量影响因数影响供电电网，导致电能质量偏低的问题；具有集成度高、运行效率高、工作稳定可靠、投退方便等特点；能够有效降低生产企业的用电成本。产企业的用电成本。产企业的用电成本。


技术研发人员：苏钟焕 谭黎军 吴朝贤 杨圣彬 付欢球 阴祖强 陈光胜 张世崇 王晶 赵孟娇 李纯源 刘小鹏
受保护的技术使用者：特变电工衡阳变压器有限公司
技术研发日：2023.05.22
技术公布日：2023/10/15