一种用于晶闸管触发单元的在线老化监测装置及方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种用于晶闸管触发单元的在线老化监测装置及方法，包括交互模块设定老化测试参数以及显示晶闸管触发单元的状态数据；主控模块根据设定的老化测试参数输出控制信号以及接收远端控制模块输出的晶闸管触发单元的状态数据，并将晶闸管触发单元的状态数据传输至交互模块；远端控制模块根据控制信号对晶闸管触发单元进行触发并接收晶闸管触发单元产生的触发脉冲，根据接收的触发脉冲判断晶闸管触发单元是否处于老化异常状态，并输出晶闸管触发单元的状态数据

【技术实现步骤摘要】
一种用于晶闸管触发单元的在线老化监测装置及方法


[0001]本专利技术涉及电力电子设备老化监测，具体是涉及一种用于晶闸管触发单元的在线老化监测装置及方法
。

技术介绍

[0002]柔性直流输电技术具有控制灵活
、
电压支撑
、
无源换流
、
谐波特性好等优势，在新能源并网和输配电领域得到了大量应用
。
静止无功补偿装置
SVC、
静止变频器
SFC、
晶闸管旁路开关
TBS
等电力电子设备作为柔性直流输电的关键设备，既能够提高新能源并网的可靠性，又能够提高柔性直流系统的输配电性能，在系统的无功调节方面起着极为重要的作用
。
晶闸管作为这些电力电子设备中核心的大功率驱动器件，其可靠触发
、
故障预警等通过晶闸管触发单元
TCU
进行实现，
TCU
的健康状态是电力电子设备能够可靠运行的基础保证
。
[0003]为了保证
TCU
的可靠性，需要在阀组进行组装之前对每一批次的
TCU
进行测试
。
目前对
TCU
的测试主要包括晶闸管触发测试
、
正向保护触发测试
、
反向恢复期保护触发等
。
公开号为
CN109358597A
的中国专利申请提出了提供一种晶闸管控制单元保护性触发低压等效测试装置及控制方法，测试时，将阻值较低的并联均压电阻并联在静态均压电阻两端，
TCU
在低压条件下即可发生保护性触发
。
公布号为
CN215263786U
的中国专利提出一种适用于晶闸管控制单元的智能化测试工装电路，能够高效进行
TCU
例行的正向保护触发测试和反向恢复期保护触发测试
。
公开号为
CN115826557A
的中国专利申请提出了一种换流阀晶闸管控制单元测试装置，在已有例行保护测试的基础上，增加了低压模拟保护性触发测试功能
。
[0004]TCU
在运行中需要耐受高压，具有高压取能
、
触发信号接收并放大
、
晶闸管异常状态监测等功能，部分关键器件耐受的功率较大，从而产生热量积累；或长期工作在较大温湿度的恶劣环境中，会对关键器件及电路板的老化产生影响，从而影响设备的可靠性，所以通过搭建实验室老化环境，对
TCU
整体状态进行在线监测是必要的，但是传统的例行测试多偏向于功能性测试，缺少对
TCU
老化状态的在线监测
。

技术实现思路

[0005]专利技术目的：针对以上缺点，本专利技术提供一种进一步保证
TCU
可靠性的用于晶闸管触发单元的在线老化监测装置及方法
。
[0006]技术方案：为解决上述问题，本专利技术采用一种用于晶闸管触发单元的在线老化监测装置，包括：
[0007]交互模块，用于接收设定的老化测试参数以及显示晶闸管触发单元的状态数据；
[0008]主控模块，用于根据设定的老化测试参数输出控制信号以及接收远端控制模块输出的晶闸管触发单元的状态数据，并将晶闸管触发单元的状态数据传输至交互模块；
[0009]远端控制模块，用于根据控制信号对晶闸管触发单元进行触发并接收晶闸管触发单元产生的触发脉冲，根据接收的触发脉冲判断晶闸管触发单元是否处于老化异常状态，
并输出晶闸管触发单元的状态数据
。
[0010]进一步的，该装置还包括老化环境模块，用于控制晶闸管触发单元的老化测试环境，以及采集当前环境参数，并将环境参数传输至主控模块；所述主控模块还用于将环境参数传输至交互模块；交互模块显示环境参数
。
[0011]进一步的，该装置包括多个远端控制模块分别对多个晶闸管触发单元进行触发并输出晶闸管触发单元的状态数据；当晶闸管触发单元的状态异常时，所述主控模块将晶闸管触发单元的异常状态传输至交互模块，并同时关闭该晶闸管触发单元对应远端控制模块的触发脉冲，并设置该远端控制模块为无效远端控制模块，对有效的远端控制模块重新生成有效轮询序列，所述主控模块向有效轮询序列中的远端控制模块输出控制信号
。
[0012]本专利技术还采用一种用于晶闸管触发单元的在线老化监测方法，包括以下步骤：
[0013]步骤1：接收设定的老化测试参数；
[0014]步骤2：根据设定的老化测试参数输出控制信号；
[0015]步骤3：根据控制信号对晶闸管触发单元进行触发并接收晶闸管触发单元产生的触发脉冲；
[0016]步骤4：根据接收的触发脉冲判断晶闸管触发单元是否处于老化异常状态，并输出晶闸管触发单元的状态数据；
[0017]步骤5：显示晶闸管触发单元的状态数据
。
[0018]进一步的，所述步骤1中设定的老化测试参数包括触发脉冲频率
f、
老化测试时长
、
老化环境温湿度
、
采样平均数
a、
老化异常状态判断阈值，所述老化异常状态判断阈值包括：触发脉冲间隔正向变化值和反向变化值
、
触发脉冲幅值最大值和最小值
。
[0019]进一步的，所述步骤4中根据接收的触发脉冲的触发脉冲间隔和触发脉冲幅值进行晶闸管触发单员老化异常状态判断；所述触发脉冲间隔
T
的计算公式为：
[0020][0021]其中，
t
i
为第
i
个脉冲的触发时间，
t
i+a
为第
i+a
个脉冲的触发时间，
a
为采样平均数；
[0022]触发脉冲幅值
V
m
的计算公式为：
[0023][0024]其中，为第
i
个至第
i+a
个触发脉冲幅值之和
。
[0025]进一步的，所述步骤5中进行老化实验时长判断，若未达到老化实验时长，则返回步骤2，所述步骤2中对有效轮询序列中的晶闸管触发单元输出控制信号；所述步骤4中，对判断为没有老化异常的晶闸管触发单元重新生成有效轮询序列
。
[0026]进一步的，所述步骤1设定老化测试参数后进行测试准备；测试准备包括老化环境判断
、
晶闸管触发单元使能判断
、
有效轮询序列中晶闸管触发单元的状态判断
。
[0027]有益效果：本专利技术相对于现有技术，其显著优点是通过设置
TCU
老化测试参数并对
TCU
进行在线老化监测，判断
TCU
及关键器件的老化情况，完善已有的
TCU
的测试流程，进一...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种用于晶闸管触发单元的在线老化监测装置，其特征在于，包括：交互模块，用于接收设定的老化测试参数以及显示晶闸管触发单元的状态数据；主控模块，用于根据设定的老化测试参数输出控制信号以及接收远端控制模块输出的晶闸管触发单元的状态数据，并将晶闸管触发单元的状态数据传输至交互模块；远端控制模块，用于根据控制信号对晶闸管触发单元进行触发并接收晶闸管触发单元产生的触发脉冲，根据接收的触发脉冲判断晶闸管触发单元是否处于老化异常状态，并输出晶闸管触发单元的状态数据
。2.
根据权利要求1所述的用于晶闸管触发单元的在线老化监测装置，其特征在于，还包括老化环境模块，用于控制晶闸管触发单元的老化测试环境，以及采集当前环境参数，并将环境参数传输至主控模块；所述主控模块还用于将环境参数传输至交互模块；交互模块显示环境参数
。3.
根据权利要求1所述的用于晶闸管触发单元的在线老化监测装置，其特征在于，包括多个远端控制模块分别对多个晶闸管触发单元进行触发并输出晶闸管触发单元的状态数据；当晶闸管触发单元的状态异常时，所述主控模块将晶闸管触发单元的异常状态传输至交互模块，并同时关闭该晶闸管触发单元对应远端控制模块的触发脉冲，并设置该远端控制模块为无效远端控制模块，对有效的远端控制模块重新生成有效轮询序列，所述主控模块向有效轮询序列中的远端控制模块输出控制信号
。4.
一种用于晶闸管触发单元的在线老化监测方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1：接收设定的老化测试参数；步骤2：根据设定的老化测试参数输出控制信号；步骤3：根据控制信号对晶闸管触发单元进行触发并接收晶闸管触发单元产生的触发脉冲；步骤4：根据接收的触发脉冲判断晶闸管触发单元是否处于老化异常状态，并输出晶闸管触发单元的状态数据；步骤5：显示晶闸管触发单元的状态数据
。5.
根据权利要求4所述的用于晶闸管触发单元的在线老化监测方法，其特征在于，所述步骤1中设定的老化测试参数包括触发脉冲频率
f、
老化测试时长
、
老化...

【专利技术属性】
技术研发人员：田安民，王小红，滕贤亮，杨合民，梁帅奇，张雪珺，简优宗，胡静，马嘉远，孙光淼，王佳玉，董艳博，王新春，牟晓春，程谦，
申请(专利权)人：国网电力科学研究院有限公司国网湖北省电力有限公司，
类型：发明
国别省市：