直流断路器闭环开通关断子模块试验方法技术

一种直流断路器闭环开通关断子模块试验方法。本发明专利技术首先接受用户指令，然后根据用户指令相应的输出控制信号至测试电路以及通讯接口DBC&VBC，驱动其输出各类信号以对待测试的直流断路器的主支路或转移支路子模块进行触发。被触发的直流断路器的主支路或转移支路子模块输出相应的电压或电流信号，所述试验控制器通过测试电路获取该信号进行分析，从而实现对直流断路器的状态的判断。本发明专利技术试验设备简单易行，操作方便，能够对全桥模块、机械开关进行试验，应用场景广泛。

【技术实现步骤摘要】
直流断路器闭环开通关断子模块试验方法
本专利技术涉及直流输电
，具体而言涉及一种直流断路器闭环开通关断子模块试验技术。
技术介绍
直流故障保护是直流电网构建所面临的技术瓶颈，为实现直流故障保护，通常需要利用直流断路器实现柔性直流电网控制保护。但是现有的直流断路器并没有与之相配套的检测技术，无法确定其内部各电路元件运行状态是否正常。此外，直流断路器工程化研发以及工程应用过程中，还需要开展断路器闭环开通关断子模块试验。改试验也尚未有可参考的技术依据和行业标准。考虑到直流断路器开通关断子模块试验是伴随直流断路器从开发到制造和交付的整个流程针的规定的必做试验，同时，也是直流电网运行中定期检修所依赖的试验。直流断路器闭环开通关断子模块试验的报告或记录也是产品开发制造和交付管理中需要追朔的重要信息。因此需要一种方式实现对直流断路器闭环开通关断子模块工作状态以及对试验的关键零部件的功能和性能等进行测试。
技术实现思路
本专利技术针对现有技术的不足，提供一种直流断路器闭环开通关断子模块试验方法，本专利技术通过对直流断路器的主支路或转移支路子模块响应所述开闸指令、合闸指令或测试触发激励信号所产生的电压信号和电流信号的分析能够准确获知直流断路器的状态。本专利技术具体采用如下技术方案。首先，为实现上述目的，提出一种直流断路器闭环开通关断子模块试验方法，其中，试验步骤包括：第一步，接收用户的指令，根据该指令输出控制信号至测试电路以及通讯接口DBC&VBC；其中，所述用户的指令包括：试验开始时间信号、试验类别标记、试验参数、试验进程信号、试验结果信号以及触发紧急保护信号；第二步，所述通讯接口DBC&VBC根据所述试验控制器所输出的控制信号向所述直流断路器中的机械开关输出开闸指令或合闸指令，向所述集成驱动发送开通关断控制信号；第三步，所述集成驱动根据所述通讯接口DBC&VBC输出的开通关断控制信号输出测试触发激励信号，触发所述直流断路器的主支路或转移支路子模块中的各电路元件；第四步，所述测试电路接收所述直流断路器的主支路或转移支路子模块中的各电路元件响应所述开闸指令、合闸指令或测试触发激励信号所产生的电压信号和电流信号，将所述电压信号和电流信号转化为检测数据输出；第五步，所述试验控制器接收所述测试电路所检测输出的数据，根据该数据分析所述电压信号和电流信号变化的时间，计算所述直流断路器的主支路或转移支路子模块的状态以及等效电阻、等效电容，以判断所述直流断路器的主支路或转移支路子模块的状态，判断所述直流断路器的主支路或转移支路子模块中电路元件是否失效。可选的，上述的直流断路器闭环开通关断子模块试验方法，其中，所述第五步中还包括以下步骤：试验控制器接收所述测试电路所检测输出的数据，判断所述直流断路器的主支路或转移支路子模块中的开关元件满足：在未开通时回路电流下降、电压上升，在开通时电压下跌为0、电流上升，在所述开关元件关断时电流逐渐下降至接近于0、电压持续上升时；在满足上述条件时进一步进行罗氏线圈电流测试。可选的，上述的直流断路器闭环开通关断子模块试验方法，其中，所述罗氏线圈电流测试包括有以下的试验步骤：单独对所述直流断路器的主支路或转移支路子模块中的每一个开关元件进行罗氏线圈电流测试；判断所述罗氏线圈电流测试所获得的电流与所述测试电路所检测输出的数据中的回路电流之间相差1/2时，判断所述直流断路器的主支路或转移支路子模块的状态为正常；否则，判断所述直流断路器的主支路或转移支路子模块中一个开关元件正常，一个开关元件开通失效。可选的，上述的直流断路器闭环开通关断子模块试验方法，其中，所述第五步中，若计算所述直流断路器的主支路或转移支路子模块的等效电阻在10～300kΩ之间、等效电容在10～300μF之间，则判断所述直流断路器的主支路或转移支路子模块的状态为正常。可选的，上述的直流断路器闭环开通关断子模块试验方法，其中，所述第五步中还包括：所述试验控制器接收所述测试电路所检测输出的数据，获取所述直流断路器中的机械开关断口电压变化的时间与所述通讯接口DBC&VBC输出开闸指令或合闸指令之间的时间差，根据该时间差判断所述机械开关的机械动作延迟是否满足技术规范要求。可选的，上述的直流断路器闭环开通关断子模块试验方法，其中，所述第二步中，所述通讯接口DBC&VBC通过光纤向所述直流断路器中的机械开关输出开闸指令或合闸指令，向所述集成驱动发送开通关断控制信号。可选的，上述的直流断路器闭环开通关断子模块试验方法，其中，所述第一步中还包括：将所述直流断路器的主支路或转移支路子模块的两端连接至串联连接的低压电源和限流电阻，由所述低压电源和限流电阻向所述直流断路器的主支路或转移支路子模块输出不超过100V的低压直流供电信号。可选的，上述的直流断路器闭环开通关断子模块试验方法，其中，所述第一步中还包括：将所述集成驱动连接至供能电源，所述供能电源带有隔离电路和稳压电路，向所述集成驱动提供稳定在20V的直流电压。有益效果本专利技术首先接受用户指令，然后根据用户指令相应的输出控制信号至测试电路以及通讯接口DBC&VBC，驱动其输出各类信号以对待测试的直流断路器的主支路或转移支路子模块进行触发。被触发的直流断路器的主支路或转移支路子模块输出相应的电压或电流信号，所述试验控制器通过测试电路获取该信号进行分析。由此，本专利技术能够实现对直流断路器的状态的判断。本专利技术试验设备简单易行，操作方便，能够对全桥模块、机械开关进行试验，应用场景广泛，能满足直流断路器工程化研发及工程应用过程中各个阶段的试验要求。本专利技术的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本专利技术而了解。附图说明附图用来提供对本专利技术的进一步理解，并且构成说明书的一部分，并与本专利技术的实施例一起，用于解释本专利技术，并不构成对本专利技术的限制。在附图中：图1是本专利技术的直流断路器闭环开通关断子模块试验设备用于检测直流断路器的主支路模块的示意图；图2是本专利技术的直流断路器闭环开通关断子模块试验设备用于检测直流断路器的转移支路子模块的示意图；图3是本专利技术中IGBT开通关断子模块的实验电路图；图4是上述试验中IGBT正常状态下的信号波形图；图5是上述试验中IGBT开通失效状态下的信号波形图；图6是上述试验中IGBT关断失效状态下的信号波形图；图7是上述试验中1个IGBT正常1个IGBT开通失效状态下的信号波形图；图8是上述试验中1个IGBT正常1个IGBT关断失效状态下的信号波形图；图9是上述试验中2个IGBT中存在击穿状态下的信号波形图。图中，1表示试验控制器；2表示通讯接口DBC&VBC；3表示集成驱动；4表示测试电路；51表示全桥电路；52表示机械开关；6表示低压电源；7表示限流电阻。具体实施方式为使本专利技术实施例的目的和技术方案更加清楚，下面将结合本专利技术实施例的附图，对本专利技术实施例的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例是本专利技术的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于所描述的本专利技术的实施例，本领域普通技术人员在无需创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。本
技术人员可以理解，除非另外定义，这里本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种直流断路器闭环开通关断子模块试验方法，其特征在于，试验步骤包括：第一步，接收用户的指令，根据该指令输出控制信号至测试电路(4)以及通讯接口DBC&VBC(2)；其中，所述用户的指令包括：试验开始时间信号、试验类别标记、试验参数、试验进程信号、试验结果信号以及触发紧急保护信号；第二步，所述通讯接口DBC&VBC(2)根据所述试验控制器(1)所输出的控制信号向所述直流断路器中的机械开关(52)输出开闸指令或合闸指令，向所述集成驱动(3)发送开通关断控制信号；第三步，所述集成驱动(3)根据所述通讯接口DBC&VBC(2)输出的开通关断控制信号输出测试触发激励信号，触发所述直流断路器的主支路或转移支路子模块中的各电路元件；第四步，所述测试电路(4)接收所述直流断路器的主支路或转移支路子模块中的各电路元件响应所述开闸指令、合闸指令或测试触发激励信号所产生的电压信号和电流信号，将所述电压信号和电流信号转化为检测数据输出；第五步，所述试验控制器(1)接收所述测试电路(4)所检测输出的数据，根据该数据分析所述电压信号和电流信号变化的时间，计算所述直流断路器的主支路或转移支路子模块的状态以及等效电阻、等效电容，以判断所述直流断路器的主支路或转移支路子模块的状态，判断所述直流断路器的主支路或转移支路子模块中电路元件是否失效。...

【技术特征摘要】
1.一种直流断路器闭环开通关断子模块试验方法，其特征在于，试验步骤包括：第一步，接收用户的指令，根据该指令输出控制信号至测试电路(4)以及通讯接口DBC&VBC(2)；其中，所述用户的指令包括：试验开始时间信号、试验类别标记、试验参数、试验进程信号、试验结果信号以及触发紧急保护信号；第二步，所述通讯接口DBC&VBC(2)根据所述试验控制器(1)所输出的控制信号向所述直流断路器中的机械开关(52)输出开闸指令或合闸指令，向所述集成驱动(3)发送开通关断控制信号；第三步，所述集成驱动(3)根据所述通讯接口DBC&VBC(2)输出的开通关断控制信号输出测试触发激励信号，触发所述直流断路器的主支路或转移支路子模块中的各电路元件；第四步，所述测试电路(4)接收所述直流断路器的主支路或转移支路子模块中的各电路元件响应所述开闸指令、合闸指令或测试触发激励信号所产生的电压信号和电流信号，将所述电压信号和电流信号转化为检测数据输出；第五步，所述试验控制器(1)接收所述测试电路(4)所检测输出的数据，根据该数据分析所述电压信号和电流信号变化的时间，计算所述直流断路器的主支路或转移支路子模块的状态以及等效电阻、等效电容，以判断所述直流断路器的主支路或转移支路子模块的状态，判断所述直流断路器的主支路或转移支路子模块中电路元件是否失效。2.如权利要求1所述的直流断路器闭环开通关断子模块试验方法，其特征在于，所述第五步中还包括以下步骤：试验控制器(1)接收所述测试电路(4)所检测输出的数据，判断所述直流断路器的主支路或转移支路子模块中的开关元件满足：在未开通时回路电流下降、电压上升，在开通时电压下跌为0、电流上升，在所述开关元件关断时电流逐渐下降至接近于0、电压持续上升时；在满足上述条件时进一步进行罗氏线圈电流测试。3.如权利要求2所述的直流断路器闭环开通关断子模块试验方法，其特征在于，所述罗氏线圈电流测试包括有以下的试验步骤：单独对所述直流断路器的主支路...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈龙龙，高冲，张宁，周万迪，单云海，李弸智，张升，张晓青，刘远，
申请(专利权)人：全球能源互联网研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：北京,11