一种模拟换流阀开通关断电压的电路、方法技术

本发明专利技术公开了一种模拟换流阀开通关断电压的电路、方法，该电路包括：晶闸管、电感、开关组件、第一电容及第二电容，其中，晶闸管的阳极外接直流电源的正极；晶闸管的阴极与电感的一端连接，电感的另一端分别与开关组件的一端及第二电容的一端连接；开关组件的另一端与第一电容的一端连接，开关组件用于控制第一电容接入或退出模拟换流阀开通关断电压的电路；第一电容的另一端及第二电容的另一端与直流电源的负极连接；第二电容的两端外接待测阀试品。通过实施本发明专利技术，可满足模拟换流阀工程实际运行时开通电压不同于关断电压的输出要求，并且电路结构简单，成本较低，利于对阀开通关断特性的研究以及阀内各元器件的性能测试和优化选型。

【技术实现步骤摘要】
一种模拟换流阀开通关断电压的电路、方法
本专利技术涉及特高压换流阀运行试验领域，具体涉及一种模拟换流阀开通关断电压的电路、方法。
技术介绍
现代大功率电力电子装置的核心器件是单、双向的特高压换流阀，特高压换流阀利用内部晶闸管的开关特性，完成其作为“高压开关”的功能，成为应用范围最广的电力电子器件。特高压换流阀的技术指标和技术水平在很大程度上决定了直流工程的技术指标和水平，因此需要对特高压换流阀进行电气性能测试。为验证特高压换流阀的运行性能，需要模拟工程实际中的电压波形，针对特高压换流阀的开通关断特性测试，重点是构造阀开通或者关断时的电压。目前主要的试验方法为合成全工况试验方法，又可细分为振荡升压和直流电流源复合试验方法、直接升压和直流电流源复合试验方法、振荡升压和交流电流源复合试验方法。特高压换流阀在工程实际运行中的开通电压是不同于关断电压的，但现有的合成全工况试验方法所利用的试验装置仅能输出大小相同的正反向电压，不能满足特高压换流阀的开通电压不同于关断电压的输出要求，即无法模拟出特高压换流阀在开通或者关断时的电压，进而无法对阀试品在工程运行条件下的开通关断特性进行测试。
技术实现思路
因此，本专利技术要解决的技术问题在于克服现有技术中的试验装置无法模拟出特高压换流阀在开通或者关断时的电压，进而无法对阀试品在工程运行条件下的开通关断特性进行测试的缺陷，从而提供一种模拟换流阀开通关断电压的电路、方法。为达到上述目的，本专利技术提供如下技术方案：第一方面，本专利技术实施例提供一种模拟换流阀开通关断电压的电路，包括：晶闸管、电感、开关组件、第一电容及第二电容，其中，所述晶闸管的阳极外接直流电源的正极；所述晶闸管的阴极与所述电感的一端连接，所述电感的另一端分别与所述开关组件的一端及所述第二电容的一端连接；所述开关组件的另一端与所述第一电容的一端连接，所述开关组件用于控制所述第一电容接入或退出所述模拟换流阀开通关断电压的电路；所述第一电容的另一端及所述第二电容的另一端与所述直流电源的负极连接；所述第二电容的两端外接待测阀试品。在一实施例中，所述开关组件包括：第一开关组件和第二开关组件，所述第一开关组件与所述第二开关组件串联。在一实施例中，所述第一开关组件和第二开关组件均包括：一个或多个压装单元，所述压装单元包括：IGBT器件及与所述IGBT器件反向并联的二极管，且所述第一开关组件中IGBT器件与所述第二开关组件中IGBT器件的导通电流方向相反。在一实施例中，当所述压装单元为多个时，各所述压装单元串联连接。第二方面，本专利技术实施例提供一种模拟换流阀开通关断电压的方法，应用于本专利技术实施例第一方面所述的模拟换流阀开通关断电压的电路，包括：将待测阀试品接入所述模拟换流阀开通关断电压的电路；触发所述晶闸管开通，控制所述开关组件将所述第一电容接入所述模拟换流阀开通关断电压的电路，外接直流电源为所述第一电容及所述第二电容充电至所述待测阀试品的预设开通电压时，触发所述晶闸管关断；所述待测阀试品的开通过程：控制所述开关组件动作，触发所述待测阀试品开通，使得所述第一电容和所述第二电容同时向待测阀试品放电；所述待测阀试品的关断过程：通过所述开关组件控制所述第一电容退出所述模拟换流阀开通关断电压的电路的时间，以使所述待测阀试品对所述第二电容反向充电至所述待测阀试品的预设关断电压时，触发所述待测阀试品关断。在一实施例中，还包括：当所述待测阀试品关断后，通过控制所述开关组件将所述第一电容与所述第二电容恢复至初始电压水平。本专利技术技术方案，具有如下优点：本专利技术提供的模拟换流阀开通关断电压的电路，利用晶闸管、电感、开关组件、第一电容及第二电容构建一种模拟换流阀开通关断电压的电路，通过控制开关组件的时序，进而控制第一电容接入或退出模拟换流阀开通关断电压的电路的时间，从而模拟出换流阀的开通或者关断电压，且开通电压不同于关断电压，进而满足了换流阀的开通电压不同于关断电压的输出要求。该模拟换流阀开通关断电压的电路结构简单，成本较低，可在试验条件下模拟阀工程实际运行的开通关断过程，在换流阀两端产生工程运行时的开通以及关断电压，并且可满足整流侧及逆变侧的开通关断电压要求，对阀开通关断特性的研究以及阀内各元器件的性能测试和优化选型具有重要意义。本专利技术提供的模拟换流阀开通关断电压的方法，通过将待测阀试品接入模拟换流阀开通关断电压的电路，控制开关组件的时序，进而控制第一电容接入或退出模拟换流阀开通关断电压的电路的时间，从而模拟出换流阀的开通或者关断电压，且开通电压不同于关断电压。进而满足了换流阀的开通电压不同于关断电压的输出要求。该测试电源产生方法所利用的模拟换流阀开通关断电压的电路结构简单，成本较低，可在试验条件下模拟阀工程实际运行的开通关断过程，在换流阀两端产生工程运行时的开通以及关断电压，并且可满足整流侧及逆变侧的开通关断电压要求，对阀开通关断特性的研究以及阀内各元器件的性能测试和优化选型具有重要意义。附图说明为了更清楚地说明本专利技术具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本专利技术的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本专利技术实施例中模拟换流阀开通关断电压的电路的一个具体示例的电路图；图2为本专利技术实施例中模拟换流阀开通关断电压的电路的压装单元多级串联结构示意图；图3为本专利技术实施例中模拟换流阀开通关断电压的电路的另一个具体示例的电路图；图4为本专利技术实施例中模拟换流阀开通关断电压的方法的电源控制时序图。具体实施方式下面将结合附图对本专利技术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一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，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例，都属于本专利技术保护的范围。在本专利技术的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本专利技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本专利技术的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。在本专利技术的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，还可以是两个元件内部的连通，可以是无线连接，也可以是有线连接。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本专利技术中的具体含义。此外，下面所描述的本专利技术不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种模拟换流阀开通关断电压的电路，其特征在于，包括：晶闸管、电感、开关组件、第一电容及第二电容，其中，/n所述晶闸管的阳极外接直流电源的正极；/n所述晶闸管的阴极与所述电感的一端连接，所述电感的另一端分别与所述开关组件的一端及所述第二电容的一端连接；/n所述开关组件的另一端与所述第一电容的一端连接，所述开关组件用于控制所述第一电容接入或退出所述模拟换流阀开通关断电压的电路；/n所述第一电容的另一端及所述第二电容的另一端与所述直流电源的负极连接；/n所述第二电容的两端外接待测阀试品。/n

【技术特征摘要】
1.一种模拟换流阀开通关断电压的电路，其特征在于，包括：晶闸管、电感、开关组件、第一电容及第二电容，其中，
所述晶闸管的阳极外接直流电源的正极；
所述晶闸管的阴极与所述电感的一端连接，所述电感的另一端分别与所述开关组件的一端及所述第二电容的一端连接；
所述开关组件的另一端与所述第一电容的一端连接，所述开关组件用于控制所述第一电容接入或退出所述模拟换流阀开通关断电压的电路；
所述第一电容的另一端及所述第二电容的另一端与所述直流电源的负极连接；
所述第二电容的两端外接待测阀试品。


2.根据权利要求1所述的模拟换流阀开通关断电压的电路，其特征在于，所述开关组件包括：第一开关组件和第二开关组件，所述第一开关组件与所述第二开关组件串联。


3.根据权利要求2所述的模拟换流阀开通关断电压的电路，其特征在于，所述第一开关组件和第二开关组件均包括：一个或多个压装单元，所述压装单元包括：IGBT器件及与所述IGBT器件反向并联的二极管，且所述第一开关组件中IGBT器件与所述第二开关组件中IGBT器件的导通电流方向相反。


4.根据权利要...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨俊，张娟娟，高冲，盛财旺，周建辉，董巍，汪宇怀，
申请(专利权)人：全球能源互联网研究院有限公司，国网浙江省电力有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11