一种柔直换流阀半桥子模块晶闸管击穿测试装置及方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种柔直换流阀半桥子模块晶闸管击穿测试装置及方法，用于测试柔直换流阀在启动充电电流下半桥子模块晶闸管的过压击穿，其中装置包括：包括：可调变压器、升压变压器、辅助测试模块、第一放电模块和第二放电模块；可调变压器和升压变压器串联连接；升压变压器的输出端与待测试半桥子模块的第一端口连接，辅助测试模块的第一端口接地，待测试半桥子模块的第二端口与辅助测试模块的第二端口连接；第一放电模块与待测试半桥子模块并联连接，第二放电模块与辅助测试模块并联连接。通过交流可调电压在正向电压时向待测试半桥子模块进行充电、在负向电压时向辅助测试模块进行充电，实现了柔直换流阀半桥子模块启动充电电流下晶闸管过压击穿试验，还可以等效柔直换流阀半桥子模块启动充电过程。

【技术实现步骤摘要】
一种柔直换流阀半桥子模块晶闸管击穿测试装置及方法
本专利技术涉及柔性直流输电
，特别涉及一种柔直换流阀半桥子模块晶闸管击穿测试装置及方法。
技术介绍
柔性直流输电是采用基于全控型电力电子器件(IGBT)的电压源换流器，控制更加灵活，可实现四象限运行，与常规直流输电相比具有明显优势，在直流输电领域得到了越来越广泛应用。柔性直流输电广泛采用基于模块化多电平换流器(MMC)的拓扑结构，MMC是由大量子模块(SM)级联组成。换流阀运行过程中当发生单一子模块故障，需要将其可靠旁路，否则会造成系统闭锁跳闸。为了解决单一模块故障造成系统闭锁跳闸问题，采用过压击穿晶闸管是目前主流技术路线。为了验证柔直阀启动充电电流下晶闸管是否能够实现子模块可靠旁路，需要对子模块进行测试。目前，还没有试验方法能完全等效工程实际启动充电电流下晶闸管击穿试验，本专利技术主要目的是实现柔直阀启动充电电流下晶闸管过压击穿试验。
技术实现思路
本专利技术实施例的目的是提供一种柔直换流阀半桥子模块晶闸管击穿测试装置及方法，通过交流可调电压在正向电压时向待测试半桥子模块进行充电、在负向电压时向辅助测试模块进行充电，实现了柔直换流阀半桥子模块启动充电电流下晶闸管过压击穿试验，还可以等效柔直换流阀半桥子模块启动充电过程。为解决上述技术问题，本专利技术实施例的第一方面提供了一种柔直换流阀半桥子模块晶闸管击穿测试装置，用于测试柔直换流阀在启动充电电流下半桥子模块晶闸管的过压击穿，包括：可调变压器、升压变压器、辅助测试模块、第一放电模块和第二放电模块；所述可调变压器和所述升压变压器串联连接；所述升压变压器的输出端与待测试半桥子模块的第一端口连接，所述辅助测试模块的第一端口接地，所述待测试半桥子模块的第二端口与所述辅助测试模块的第二端口连接；所述第一放电模块与所述待测试半桥子模块并联连接，所述第二放电模块与所述辅助测试模块并联连接。进一步地，所述柔直换流阀半桥子模块晶闸管击穿测试装置还包括：限流模块；所述限流模块串联于所述升压变压器的输出端。进一步地，所述限流模块包括若干个串联、并联或串并联连接的限流电阻。进一步地，所述辅助测试模块包括：依次串联连接的第一二极管、电容子模块和第二二极管；所述辅助测试模块的第一端口分别与所述第一二极管的正极和所述第二二极管的负极连接；所述辅助测试模块的第二端口分别与所述第二二极管的正极和所述电容子模块的负极连接。进一步地，所述电容子模块包括：并联连接的第一电容支路和第二电容支路；所述第一电容支路包括：串联连接的第一电容和第二电容；所述第二电容支路包括：串联连接的第三电容和第四电容。进一步地，所述第一放电模块包括：串联连接的第一继电器和第一泄放电阻；和/或所述第二放电模块包括：串联连接的第二继电器和第二泄放电阻。进一步地，所述辅助测试子模块和所述待测试半桥子模块的等效电容值相等。进一步地，所述柔直换流阀半桥子模块晶闸管击穿测试装置还包括：交流断路器；所述交流断路器串联设置于所述可调变压器的输入端。相应地，本专利技术实施例的第二方面提供了一种柔直换流阀半桥子模块晶闸管击穿测试方法，使用上述任一所述柔直换流阀半桥子模块晶闸管击穿测试装置，包括如下步骤：通过可调变压器、升压变压器对待测试半桥子模块的电容和辅助测试模块的电容进行充电；当所述待测试半桥子模块的所述电容电压大于或等于预设击穿电压时，所述待测试半桥子模块的晶闸管击穿；断开交流断路器，通过第一放电模块对所述待检测半桥子模块的所述电容进行放电，通过第二放电模块对所述辅助测试模块的所述电容进行放电。本专利技术实施例的上述技术方案具有如下有益的技术效果：通过交流可调电压在正向电压时向待测试半桥子模块进行充电、在负向电压时向辅助测试模块进行充电，实现了柔直换流阀半桥子模块启动充电电流下晶闸管过压击穿试验，还可以等效柔直换流阀半桥子模块启动充电过程。附图说明图1是本专利技术实施例提供的柔直换流阀半桥子模块晶闸管击穿测试装置的电路示意图；图2是本专利技术实施例提供的柔直换流阀半桥子模块晶闸管击穿测试方法流程图；图3是本专利技术实施例提供的待测试半桥子模块和辅助测试模块的电容充电电压示意图；图4是本专利技术实施例提供的待测试半桥子模块晶闸管击穿前充电电流波形图；图5是本专利技术实施例提供的待测试半桥子模块晶闸管击穿前后充电电流波形图。附图标记：1、可调变压器，2、升压变压器，3、待测试半桥子模块，4、辅助测试模块，5、限流模块，6、交流断路器，7、第一放电模块，8、第二放电模块。具体实施方式为使本专利技术的目的、技术方案和优点更加清楚明了，下面结合具体实施方式并参照附图，对本专利技术进一步详细说明。应该理解，这些描述只是示例性的，而并非要限制本专利技术的范围。此外，在以下说明中，省略了对公知结构和技术的描述，以避免不必要地混淆本专利技术的概念。图1是本专利技术实施例提供的柔直换流阀半桥子模块晶闸管击穿测试装置的电路示意图。请参照图1，本专利技术实施例的第一方面提供了一种柔直换流阀半桥子模块晶闸管击穿测试装置，用于测试柔直换流阀在启动充电电流下半桥子模块晶闸管的过压击穿，包括：可调变压器1、升压变压器2、辅助测试模块4、第一放电模块7和第二放电模块8。可调变压器1和升压变压器2串联连接；升压变压器2的输出端与待测试半桥子模块3的第一端口连接，辅助测试模块4的第一端口接地，待测试半桥子模块3的第二端口与辅助测试模块4的第二端口连接；第一放电模块7与待测试半桥子模块3并联连接，第二放电模块8与辅助测试模块4并联连接。在本专利技术实施例的一个实施方式中，柔直换流阀半桥子模块晶闸管击穿测试装置还包括：限流模块4；限流模块4串联于升压变压器2的输出端。具体的，限流模块4包括若干个串联、并联或串并联连接的限流电阻。进一步地，辅助测试模块4包括：依次串联连接的第一二极管、电容子模块和第二二极管。辅助测试模块4的第一端口分别与第一二极管的正极和第二二极管的负极连接；辅助测试模块4的第二端口分别与第二二极管的正极和电容子模块的负极连接。可选的，电容子模块包括：并联连接的第一电容支路和第二电容支路；第一电容支路包括：串联连接的第一电容和第二电容；第二电容支路包括：串联连接的第三电容和第四电容。具体的，第一放电模块7包括：串联连接的第一继电器和第一泄放电阻；和/或，第二放电模块8包括：串联连接的第二继电器和第二泄放电阻。具体的，辅助测试子模块和待测试半桥子模块3的等效电容值相等。可选的，柔直换流阀半桥子模块晶闸管击穿测试装置还包括：交流断路器6；交流断路器6串联设置于可调变压器1的输入端。图2是本专利技术实施例提供的柔直换流阀半桥子模块晶闸管击穿测试方法流程图。相应地，请参照图2，本专利技术实施例的第二方面提供了一种柔直换流阀半桥子模块晶闸本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种柔直换流阀半桥子模块晶闸管击穿测试装置，用于测试柔直换流阀在启动充电电流下半桥子模块晶闸管的过压击穿，其特征在于，包括：可调变压器、升压变压器、辅助测试模块、第一放电模块和第二放电模块；/n所述可调变压器和所述升压变压器串联连接；/n所述升压变压器的输出端与待测试半桥子模块的第一端口连接，所述辅助测试模块的第一端口接地，所述待测试半桥子模块的第二端口与所述辅助测试模块的第二端口连接；/n所述第一放电模块与所述待测试半桥子模块并联连接，所述第二放电模块与所述辅助测试模块并联连接。/n

【技术特征摘要】
1.一种柔直换流阀半桥子模块晶闸管击穿测试装置，用于测试柔直换流阀在启动充电电流下半桥子模块晶闸管的过压击穿，其特征在于，包括：可调变压器、升压变压器、辅助测试模块、第一放电模块和第二放电模块；
所述可调变压器和所述升压变压器串联连接；
所述升压变压器的输出端与待测试半桥子模块的第一端口连接，所述辅助测试模块的第一端口接地，所述待测试半桥子模块的第二端口与所述辅助测试模块的第二端口连接；
所述第一放电模块与所述待测试半桥子模块并联连接，所述第二放电模块与所述辅助测试模块并联连接。


2.根据权利要求1所述的柔直换流阀半桥子模块晶闸管击穿测试装置，其特征在于，还包括：限流模块；
所述限流模块串联于所述升压变压器的输出端。


3.根据权利要求2所述的柔直换流阀半桥子模块晶闸管击穿测试装置，其特征在于，
所述限流模块包括若干个串联、并联或串并联连接的限流电阻。


4.根据权利要求1所述的柔直换流阀半桥子模块晶闸管击穿测试装置，其特征在于，
所述辅助测试模块包括：依次串联连接的第一二极管、电容子模块和第二二极管；
所述辅助测试模块的第一端口分别与所述第一二极管的正极和所述第二二极管的负极连接；
所述辅助测试模块的第二端口分别与所述第二二极管的正极和所述电容子模块的负极连接。


5.根据权利要求4所述的柔直换流阀半桥子模块晶闸管击穿测试装...

【专利技术属性】
技术研发人员：任成林，张磊，韩坤，常忠廷，胡雨龙，夏克鹏，周竞宇，胡学彬，司志磊，白磊成，
申请(专利权)人：中国南方电网有限责任公司超高压输电公司，许继集团有限公司，许继电气股份有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44