一种基于H桥型试验平台过流关断试验方法技术

本发明专利技术涉及一种基于H桥型运行试验平台过流关断试验方法，其中试验系统包括四个桥臂支路，其中桥臂1、桥臂3和桥臂2、桥臂4分别形成相单元1和相单元2，两相的中点通过负载电抗器连接，每个桥臂由MMC阀和桥臂电抗器构成。两个相单元具有公共的直流端，并且通过平波电抗器与直流电源相连，直流电源用于子模块的预充电和补充试验过程中的有功损耗。本发明专利技术运用目标值控制的方法，在试验运行过程中，改变四个桥臂试品的控制逻辑，分别完成1、2桥臂的过流关断和3、4桥臂的过流关断试验，实现在H桥型运行试验平台进行MMC阀过流关断试验的试验方法。验平台进行MMC阀过流关断试验的试验方法。验平台进行MMC阀过流关断试验的试验方法。

【技术实现步骤摘要】
一种基于H桥型试验平台过流关断试验方法


[0001]本专利技术涉及柔性直流输电换流阀试验
，尤其涉及一种基于H桥型试验平台过流关断试验方法。

技术介绍

[0002]换流阀是高压柔性直流输电工程中完成电能变换的核心模块，其运行可靠性直接关系整个直流输电系统的稳定性，因此需对换流阀进行严格的型式试验。作为型式试验中的一项重要试验项目，过流关断试验的主要目的是在发生特定的短路故障或误触发下关断电流和电压应力作用下，检查换流阀设计是否合适，尤其是功率器件及其相关电路。
[0003]现有技术一般采用通过阀段对拖构成的试验系统对柔性直流输电换流阀开展型式试验项目，然而现有处理方法中存在如下问题：一是现有方法不能充分模拟现场实际工况；二是使用了一个辅助子模块对试品阀进行测试，增加了试验设备的成本。

技术实现思路

[0004]针对现有技术存在的问题，本专利技术提供提一种基于H桥型试验平台进行柔直输电MMC阀过流关断的试验方法，该试验平台能够更好的模拟现场实际工况，能够进一步检验出柔性直流输电换流阀在实际应用当中的质量。
[0005]为达到上述目的，本专利技术的第一方面提供了一种基于H桥型运行试验系统，包括四个桥臂支路，其中桥臂1、桥臂3和桥臂2、桥臂4分别形成相单元1和相单元2，两相的中点通过负载电抗器连接，每个桥臂由MMC阀和桥臂电抗器构成；两个相单元具有公共的直流端，并且通过平波电抗器与直流电源相连，直流电源用于子模块的预充电和补充试验过程中的有功损耗。
[0006]相应地，本专利技术的第二方面提供了一种利用上述H桥型运行试验系统进行柔直换流阀过流关断试验方法，其特征在于，步骤如下：
[0007]确定桥臂1、桥臂2、桥臂3和桥臂4串设的MMC阀中对应所需要的验证的功率器件；
[0008]运行试验系统启动，试品运行在额定电压，额定电流下，达到最高稳态结温并运行在热稳定状态；
[0009]为了方便阐述试验原理，以桥臂1的MMC阀和桥臂2的MMC阀为过流关断试验试品举例，其他桥臂试品控制逻辑相同；
[0010]控制系统下发桥臂1试品T1管和桥臂2试品T2管开展过流关断试验的控制指令，控制桥臂1试品T1管投入、T2管切除，桥臂2试品T1管切除、 T2管投入，产生试验所需要的过电流；
[0011]在过电流达到试验要求的目标值后，控制桥臂1试品T1管切除、T2管投入，桥臂2试品T1管投入、T2管切除，使流经桥臂1和桥臂2试品中需要验证的功率器件的过电流逐渐下降，直至过电流变为零，重新改变桥臂1、桥臂2、桥臂3和桥臂4控制逻辑，恢复至过流关断试验前的运行状态；
[0012]控制系统下发桥臂1试品T2管和桥臂2试品T1管开展过流关断试验的控制指令，控制桥臂1试品T1管切除、T2管投入，桥臂2试品T1管投入、 T2管切除，产生试验所需要的过电流；
[0013]在过电流达到试验要求的目标值后，控制桥臂1试品T1管投入、T2管切除，桥臂2试品T1管切除、T2管投入，使流经桥臂1和桥臂2试品中需要验证的功率器件的过电流逐渐下降，直至过电流变为零，控制桥臂1、桥臂2、桥臂3和桥臂4试品闭锁，试验结束。
[0014]进一步地，过流关断可实现任意时刻触发能力，所产生的过电流可通过目标值控制进行，试验进行过程中，无降电流阶段，可以保持结温不下降。
[0015]本专利技术的上述技术方案具有如下有益的技术效果：
[0016]本专利技术提供了一种基于H桥型试验系统进行柔直MMC阀过流关断试验的试验方法，实现了过流关断可任意时刻触发能力，通过目标值控制试验结束时件，试验进行过程中，无降电流阶段，可以保持结温不下降。
附图说明
[0017]图1是本专利技术的一种用于柔性直流输电换流阀过流关断试验的H桥型运行试验系统结构框图。
[0018]图2是半桥子模块的结构原理图。
[0019]图3是桥臂1MMC阀T1管和桥臂2MMC阀T2管过流关断波形。
[0020]图4是桥臂1MMC阀T2管和桥臂2MMC阀T1管过流关断波形。
具体实施方式
[0021]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。
[0022]如图1所示，本专利技术适用于柔直MMC阀过流关断试验的H桥型运行试验系统，括四个桥臂支路，其中桥臂1、桥臂3和桥臂2、桥臂4分别形成相单元1和相单元2，两相的中点通过负载电抗器连接，每个桥臂由待测MMC阀和桥臂电抗器构成。两个相单元具有公共的直流端ZQL，并且通过平波电抗器与直流电源相连，直流电源由交流母线通过调压器、变压器、整流桥整流得来，用于子模块的预充电和补充试验过程中的有功损耗。
[0023]当需要MMC阀的过流关断特性进行测试时，将MMC阀串设进四个桥臂当中，然后开启测试试验。
[0024]在本实施例中，需要测试的换流阀均有串联连接的多个半桥子模块构成，其中每个半桥子模块的结构示意图如图2所示。在本实施例中，半桥子模块中的功率器件T1和T2均为IGBT。当然作为其他的实施方式，半桥子模块的功率器件可由IGBT、IEGT等全控器件中的一种或几种组成。由于半桥子模块的结构以及工作原理属于现有技术，此处不再赘述。
[0025]采用上述的用于柔性直流输电换流阀过流关断试验的H桥型运行试验系统对需要测试的换流阀进行测试试验，具体步骤如下：
[0026]1)选择桥臂1、桥臂2、桥臂3和桥臂4串设的MMC阀中需要验证的功率器件。为了方
便阐述试验原理，以桥臂1的MMC阀和桥臂2的MMC阀为过流关断试验试品举例，其他桥臂试品控制逻辑相同。
[0027]2)运行试验系统启动，试品运行在额定电压，额定电流下，直至进出水温升保持稳定，此时试品达到最高稳态结温并运行在热稳定状态，开展过流关断试验。
[0028]3)控制系统下发桥臂1MMC阀T1管和桥臂2MMC阀T2管开展过流关断试验的指令，使桥臂1的MMC阀全投入(电压为最大Umax)，桥臂2的MMC 阀全切除(电压为0)，形成桥臂1和负载电抗器Ld、桥臂电抗器Lb1、Lb2 组成的短路回路，使短路电流不断上升。
[0029]在本实施案例中，使桥臂1的MMC阀全投入，桥臂1MMC阀的控制逻辑如下：T1管投入、T2管切除，桥臂1MMC阀的直流电压为Umax，此时的投入是指电流流经半桥子模块中的电容。桥臂2MMC阀的控制逻辑如下：T1管切除、T2管投入，桥臂2MMC阀电压为0.此处的切除是指电流不留经半桥子模块中的电容。
[0030]此时，由于桥臂1MMC阀全投入，桥臂2MMC阀全切除，桥臂电抗器和负载电抗器两端的电压为桥臂1MMC阀和桥臂2MMC阀的电压差Umax，短路电流不断上升。
[0031]在过电流达到试验要求的目标值Imax后，改变控本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于H桥型运行试验系统，其特征在于，包括四个桥臂支路，其中桥臂1、桥臂3和桥臂2、桥臂4分别形成相单元1和相单元2，两相的中点通过负载电抗器连接，每个桥臂由MMC阀和桥臂电抗器构成；两个相单元具有公共的直流端，并且通过平波电抗器与直流电源相连，直流电源用于子模块的预充电和补充试验过程中的有功损耗。2.一种利用如权利要求1所述的H桥型运行试验系统进行柔直换流阀过流关断试验方法，其特征在于，步骤如下：确定桥臂1、桥臂2、桥臂3和桥臂4串设的MMC阀中对应所需要的验证的功率器件；运行试验系统启动，试品运行在额定电压，额定电流下，达到最高稳态结温并运行在热稳定状态；控制系统下发桥臂1试品T1管和桥臂2试品T2管开展过流关断试验的控制指令，控制桥臂1试品T1管投入、T2管切除，桥臂2试品T1管切除、T2管投入，产生试验所需要的过电流；在过电流达到试验要求的目标值后，控制桥臂1试品T1管切除、T2...

【专利技术属性】
技术研发人员：常忠廷，朱帅，李娟，张坤，王梁，邵珠柯，张良儒，董岳，王忠旭，
申请(专利权)人：许继电气股份有限公司，
类型：发明
国别省市：