一种多电平换流器子模块现场快速测试系统及方法技术方案

一种多电平换流器子模块现场快速测试系统及方法，系统包括直流电源以及级联连接的多个换流器子模块，换流器子模块通过主回路与直流电源的正负极相连，主回路上设置有主回路电阻与电源开关，每个换流器子模块均包括串联的两只子模块IGBT以及子模块电阻与子模块电容；直流电源的正负极之间还设置有两只相串联的监控IGBT，两只监控IGBT之间通过带负载开关和负载电阻的支路连接至两只子模块IGBT之间，支路与每个换流器子模块的负极线路之间设置旁路开关以及晶闸管；电源开关、监控IGBT以及负载开关连接受控于监控装置，子模块IGBT以及旁路开关连接受控于换流器子模块对应的子模块控制板。本发明专利技术能显著提升现场检修效率。本发明专利技术能显著提升现场检修效率。本发明专利技术能显著提升现场检修效率。

【技术实现步骤摘要】
一种多电平换流器子模块现场快速测试系统及方法


[0001]本专利技术属于柔性直流输电换流阀子模块现场测试领域，具体涉及一种多电平换流器子模块现场快速测试系统及方法。

技术介绍

[0002]柔性直流(HVDC flexible)是由全控型电力电子器件构成的新一代高压直流输电技术，其具有有功功率和无功功率独立控制、无换向失败问题、能够向无源网络供电、谐波性能好等方面特点，适合于应用在分布式可再生能源并网、交流电网异步互联、向弱网或孤岛供电等领域。相较于两电平与三电平换流器，模块化多电平换流器(modular multi
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level converter，MMC)具有适合高压大容量输电、功率器件损耗低、波形质量高等优点，该拓扑结构的提出大大促进了柔性直流输电技术的工程化应用。
[0003]随着柔性直流输电工程的不断建设，国内外投运的柔性直流输电工程已达到三十余个，柔性直流输电技术也向着更高电压等级和更大输送容量的方向快速发展。然而随着电压等级不断提升，换流器的子模块数也快速增多。以国内已经投运的一个/>±
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种多电平换流器子模块现场快速测试系统，其特征在于，包括直流电源(1)以及级联连接的多个换流器子模块，所述级联连接的多个换流器子模块通过主回路与直流电源(1)的正负极相连，主回路上设置有主回路电阻(2)与电源开关(3)，每个换流器子模块均包括串联的两只子模块IGBT，以及与串联的两只子模块IGBT相并联的子模块电阻(5)与子模块电容(6)；所述直流电源(1)的正负极之间还设置有两只相串联的监控IGBT，两只相串联的监控IGBT之间通过带负载开关(7)和负载电阻(8)的支路连接至串联的两只子模块IGBT之间，所述支路与每个换流器子模块的负极线路之间设置与子模块IGBT2相并联的旁路开关(9)以及晶闸管(10)；所述电源开关(3)、两只监控IGBT以及负载开关(7)均连接受控于监控装置(4)，两只子模块IGBT以及旁路开关(9)均连接受控于换流器子模块对应的子模块控制板(11)；所述监控装置(4)与子模块控制板(11)通过双向光纤连接。2.根据权利要求1所述的多电平换流器子模块现场快速测试系统，其特征在于，所述直流电源(1)、主回路电阻(2)、电源开关(3)、监控装置(4)、负载开关(7)、负载电阻(8)以及两只相串联的监控IGBT均设置在阀厅。3.根据权利要求1所述的多电平换流器子模块现场快速测试系统，其特征在于，所述监控装置(4)包括人机接口和数据通讯处理单元，所述人机接口用于设置测试模式，以及实现对主回路电压、电流和换流器子模块状态的实时显示与录波，所述数据通讯处理单元采集主回路和换流器子模块的电压、电流和状态信息，并根据采集到的信息生成控制指令下发给换流器子模块，以完成换流器子模块的功能测试。4.一种基于权利要求1
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3中任一项所述多电平换流器子模块现场快速测试系统的测试方法，其特征在于，包括：按如下步骤进行并联电容器容量检测：S11、闭合电源开关(3)，触发第2～n级换流器子模块的IGBT2，并对第1级换流器子模块的子模块电容(6)进行充电及计算容量；S12、闭合负载开关(7)、触发第2级换流器子模块以外的其他换流器子模块的IGBT2、开通监控IGBT中的IGBTa，对第2级换流器子模块的子模块电容(6)进行充电及计算容量；S13、按照与步骤S12相同的操作，分别对第3～n级换流器子模块的子模块电容(6)进行充电及计算容量；按如下步骤进行子模块IGBT开关能力检测：S21、开通监控IGBT中的IGBTa与第1～n级换流器子模块的IGBT2，检测第1～n级换流器子模块的IGBT2的开通能力；S22、轮流关断第1～n级换流器子模块的IGBT2，检测第1～n级换流器子模块的IGBT2关断能力；S23、关断监控IGBT中的IGBTa与第1～n级换流器子模块的IGBT2；S24、断开电源开关(3)，开通监控IGBT中的IGBTb以及第1～n级换流器子模块的IGBT1，检测第1～n级换流器子模块的IGBT1的开通能力；S25、轮流关断第1～n级换流器子模块的IGBT1，检测第1～n级换流器子模块的IGBT1的关断能力；S26、关断监控IGBT中的IGBTb与第1～n级换流器子模块的IGBT1；按如下步骤进行子模块均压电阻阻值检测：
S31、触发第2～n级换流器子模块的IGBT2、开通监控IGBT中的IGBTb、第1级换流器子模块的IGBT1，对第1级换流器子模块的子模块电容(6)进行放电及计算阻值；S32、关断第1级换流器子模块的IGBT1、触发第1级换流器子模块的IG...

【专利技术属性】
技术研发人员：郑丰，涂小刚，熊银武，王磊，雷朝煜，陈小平，杨洁民，郝良收，姬奎江，徐鸿，江海，唐力，王丰，
申请(专利权)人：西安西电电力系统有限公司中国西电电气股份有限公司，
类型：发明
国别省市：