一种可控换相换流阀单阀大电流关断试验装置及方法制造方法及图纸

本发明专利技术涉及换流阀技术领域，公开了一种可控换相换流阀单阀大电流关断试验装置及方法，以真型单阀阀塔结构为试验对象，通过第一开关电路及第二开关电路实现谐振电路及补能电路投入和退出，补能电路用于给百余只可控器件高电位板卡获取能量，在电力电子器件高电位板卡取能正常的情况下，通过第二开关电路及第一开关电路退出补能电路、投入谐振电路，通过阀控设备控制百余只电力电子器件器件同步触发，将谐振电流引入到阀内，并经过一段时间同步关断，实现整个桥臂大电流关断。实现整个桥臂大电流关断。实现整个桥臂大电流关断。

【技术实现步骤摘要】
一种可控换相换流阀单阀大电流关断试验装置及方法


[0001]本专利技术涉及换流阀
，具体涉及一种可控换相换流阀单阀大电流关断试验装置及方法。

技术介绍

[0002]可控换相换流阀是一种新型高压直流换流装备，继承了传统LCC输送容量大、损耗低和经济性高的优势，实现了换流桥臂可控关断，从根本上杜绝了换相失败现象，是未来远距离大容量直流输电优选技术路线。因此，针对可控换相换流阀桥臂可控关断能力的试验考核，是有效验证换流阀抵御换相失败的关键性试验项目。该项试验不但需要验证实际情况下桥臂内部百余只可控器件同步开通、关断的一致性，同时考核单阀在关断大电流过程中各元器件承受的电压、电流应力以及高di/dt及du/dt的瞬变应力。
[0003]现有技术方案只针对单个电力电子器件进行关断试验，未提出对整个桥臂可关断能力的等效性试验验证。

技术实现思路

[0004]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未提出对整个可控换相换流阀的桥臂可关断能力的等效性试验验证缺陷，从而提供一种可控换相换流阀单阀大电流关断试验装置及方法。
[0005]为达到上述目的，本专利技术提供如下技术方案：
[0006]第一方面，本专利技术实施例提供一种可控换相换流阀单阀大电流关断试验装置，包括：谐振电路、补能电路、第一开关电路及第二开关电路，其中，谐振电路，其第一端通过第一开关电路与可控换相换流阀的第一端连接，其第二端与可控换相换流阀的第二端连接；补能电路，其第一端通过第二开关电路与可控换相换流阀的第一端连接，其第二端与可控换相换流阀的第二端连接，其第三端与交流电连接；可控换相换流阀，其第二端接地；控制第二开关电路闭合、第一开关电路断开，使得补能电路为可控换相换流阀供能；控制第一开关电路闭合、第二开关电路断开，以及控制可控换相换流阀电力电子器件同时触发，使得谐振电路的谐振电流引入至换流阀，经过预设时间后，控制可控换相换流阀电力电子器件同步关断。
[0007]本专利技术以真型单阀阀塔结构为试验对象，通过第一开关电路及第二开关电路实现谐振电路及补能电路投入和退出，补能电路用于给百余只可控器件高电位板卡获取能量，在电力电子器件高电位板卡取能正常的情况下，通过第二开关电路及第一开关电路退出补能电路、投入谐振电路，通过阀控设备控制百余只电力电子器件器件同步触发，将谐振电流引入到阀内，并经过一段时间同步关断，实现整个桥臂大电流关断。
[0008]本专利技术主要对阀塔(单阀)关断能力进行验证，同时还考核了电力电子器件的开通及关断特性，以及可关断器件与晶闸管器件在系统故障工况下的整体配合情况及电磁兼容特性。
[0009]本专利技术调整谐振电感参数模拟不同直流工程中换相电感，以实现对实际故障工况关断电压应力的模拟。
[0010]在一种可选的实施方式中，谐振电路包括：直流电源、谐振电容、谐振电感、放电电阻、第一分压电路、第一谐振开关电路及第二谐振开关电路，其中，直流电源，其第一端通过第一谐振开关电路分别与谐振电容的第一端、谐振电感的第一端连接，其第二端与谐振电容的第二端连接；放电电阻，其第一端通过第二谐振开关电路分别与谐振电感的第一端连接，其第二端与谐振电容的第二端连接；第一分压电路，其第一端分别与谐振电感的第二端，其第一端还通过第一开关电路与可控换相换流阀的第一端连接，其第二端与谐振电容的第二端、可控换相换流阀的第二端连接。
[0011]本专利技术搭建了LC谐振电流源和交流补能电源装置，实现单阀关断电流、关断电压及du/dt、di/dt应力耐受能力的考核。
[0012]本专利技术通过调整高压直流充电电源电压可获取对可控换相换流阀桥臂不同关断电流水平的等效性验证。
[0013]在一种可选的实施方式中，第一谐振开关电路包括：第一谐振开关。
[0014]在一种可选的实施方式中，第二谐振开关电路包括：第二谐振开关。
[0015]在一种可选的实施方式中，补能电路包括：保护电阻、第二分压电路及变压器，其中，第二分压电路，其第一端依次通过保护电阻、第二开关电路与可控换相换流阀的第一端连接，其第一端还与变压器原边的第一端连接，其第二端分别与变压器原边的第二端、可控换相换流阀的第二端连接。
[0016]在一种可选的实施方式中，第一分压电路及第二分压电路均包括：分压电容。
[0017]在一种可选的实施方式中，第一开关电路包括：第一快速开关。
[0018]在一种可选的实施方式中，第二开关电路包括：第二快速开关。
[0019]本专利技术第一快速开关、第二快速开关ms级投入和退出可以有效避免试品应力的叠加而造成损坏。
[0020]在一种可选的实施方式中，可控换相换流阀单阀大电流关断试验装置还包括：控制系统，其与谐振电路、第一开关电路、第二开关电路及可控换相换流阀连接，用于控制谐振电路、第一开关电路、第二开关电路及可控换相换流阀的运行状态。
[0021]第二方面，本专利技术实施例提供一种可控换相换流阀单阀大电流关断试验方法，应用于第一方面的可控换相换流阀单阀大电流关断试验装置，方法包括：控制第二开关电路闭合、第一开关电路断开，使得补能电路为可控换相换流阀供能；控制第一开关电路闭合、第二开关电路断开，以及控制可控换相换流阀电力电子器件同时触发，使得谐振电路的谐振电流引入至换流阀；经过预设时间后，控制可控换相换流阀电力电子器件同步关断。
[0022]在一种可选的实施方式中，使得谐振电路的谐振电流引入至换流阀的过程，包括：控制第一谐振电路闭合、第二谐振电路断开；当谐振电容的电压达到预设电压时，控制第一谐振电路断开；控制第一开关电路闭合；延时第一预设时间后，控制第二开关电路断开；控制可控换相换流阀电力电子器件同时触发，使得谐振电路的谐振电流引入至换流阀。
附图说明
[0023]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。
[0024]图1为本专利技术实施例提供的试验装置的一个具体示例的组成图；
[0025]图2为本专利技术实施例提供的试验装置的另一个具体示例的组成图；
[0026]图3为本专利技术实施例提供的试验装置的具体电路拓扑结构；
[0027]图4为本专利技术实施例提供的试验装置的另一个具体示例的组成图；
[0028]图5为本专利技术实施例提供的试验方法的一个具体示例的流程图；
[0029]图6(a)～图6(c)均为本专利技术实施例提供的可控换相换流阀结构形式；
[0030]图7(a)～图7(c)均为本专利技术实施例提供的V12子阀结构形式；
[0031]图8(a)～图8(c)均为本专利技术实施例提供的控制时序图；
[0032]图9(a)、图9(b)均为本专利技术实施例提供的大电流分断试验电压电流波形。
具体实施方本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种可控换相换流阀单阀大电流关断试验装置，其特征在于，包括：谐振电路、补能电路、第一开关电路及第二开关电路，其中，谐振电路，其第一端通过所述第一开关电路与可控换相换流阀的第一端连接，其第二端与所述可控换相换流阀的第二端连接；补能电路，其第一端通过所述第二开关电路与可控换相换流阀的第一端连接，其第二端与所述可控换相换流阀的第二端连接，其第三端与交流电连接；可控换相换流阀，其第二端接地；控制所述第二开关电路闭合、第一开关电路断开，使得所述补能电路为所述可控换相换流阀供能；控制所述第一开关电路闭合、第二开关电路断开，以及控制所述可控换相换流阀电力电子器件同时触发，使得谐振电路的谐振电流引入至换流阀，经过预设时间后，控制所述可控换相换流阀电力电子器件同步关断。2.根据权利要求1所述的可控换相换流阀单阀大电流关断试验装置，其特征在于，所述谐振电路包括：直流电源、谐振电容、谐振电感、放电电阻、第一分压电路、第一谐振开关电路及第二谐振开关电路，其中，直流电源，其第一端通过所述第一谐振开关电路分别与所述谐振电容的第一端、所述谐振电感的第一端连接，其第二端与所述谐振电容的第二端连接；放电电阻，其第一端通过所述第二谐振开关电路分别与所述谐振电感的第一端连接，其第二端与所述谐振电容的第二端连接；第一分压电路，其第一端分别与所述谐振电感的第二端，其第一端还通过所述第一开关电路与所述可控换相换流阀的第一端连接，其第二端与所述谐振电容的第二端、可控换相换流阀的第二端连接。3.根据权利要求2所述的可控换相换流阀单阀大电流关断试验装置，其特征在于，所述第一谐振开关电路包括：第一谐振开关。4.根据权利要求2所述的可控换相换流阀单阀大电流关断试验装置，其特征在于，所述第二谐振开关电路包括：第二谐振开关。5.根据权利要求2所述的可控换相换流阀单阀大电流关断试验装置，其特征在于，所述补能电路包括：保护电阻...

【专利技术属性】
技术研发人员：盛财旺，王成昊，王蒲瑞，杨俊，丁骁，
申请(专利权)人：国网智能电网研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：