[发明专利]用于检测高压直流输电换流阀电阻的试验装置及控制方法

说明书

技术领域

本发明涉及电力系统领域，具体涉及一种用于检测高压直流输电换流阀电阻的试验装置及控制方法。

背景技术

如今以晶闸管串联技术为基础的高压直流输电技术在世界范围内快速发展，特别是在我国地域广阔、一次能源分布不均衡大背景中得到了大规模的应用，在大容量、远距离输电及大规模电网互联方面展现了技术优势，取得了良好的经济效益。随着直流输电电压、输送容量的进一步提高，直流输电系统在电网中扮演的角色愈发重要，其安全可靠性的意义变尤为突出。直流换流阀，作为直流输电系统的关键设备，保证其运行安全可靠性显得首当其中。因此，直流换流阀在生产过程中就应该切实注意考核用于组装的各元部件性能，确认各部件能够满足实际运行时要求，保证生产质量。

阻尼回路在晶闸管阀中起着动态均压的作用，其中的阻尼电阻便是直流换流阀关键元部件之一。在工作中，阻尼电阻会频繁受到脉冲电流的冲击，因此其经受脉冲功率的能力是其重要考核的特性。由于晶闸管阀电压高，电流大，在实际工况中检验阻尼电阻的性能，所需试验设备成本高，建设难度大，经济性差。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供一种用于检测高压直流输电换流阀电阻的试验装置及控制方法。

本发明提供一种用于检测高压直流输电换流阀电阻的试验装置，其改进之处在于，所述试验装置包括电源电路、谐振电路、升压整流电路、阻尼电容C、电阻R1和晶闸管；

所述电源为所述试验装置供电；所述谐振电路将电压转化为谐振电流后传给所述升压整流电路进行整流，整流后的电流对阻尼电容C充电，当阻尼电容C达到设定的电压等级后触发晶闸管导通对电阻R1进行试验。

其中，所述电源电路包括三相交流电源和三相不可控整流电路；所述三相交流电源通过所述三相不可控整流电路整流。

其中，所述谐振电路包括逆变电路、谐振电感L_r和谐振电容C_r；所述逆变电路输入端与所述三相不可控整流电路输出端连接，所述逆变电路输出端通过串联的谐振电感L_r和谐振电容C_r与所述升压整流电路连接。

其中，所述升压整流电路包括变压器和整流电路；所述变压器副边与所述整流电路输入端连接，所述变压器原边与所述串联的谐振电感和谐振电容C_r连接；所述整流电路的输出端与串联的阻尼电容C和电阻R1并联。

其中，所述阻尼电容C与电阻R1串联后与晶闸管并联。

其中，所述逆变电路为H桥结构，每个桥臂包括上下两个IGBT模块，每个IGBT模块包括反并联的IGBT和二极管。

其中，所述整流电路为全桥整流电路。

其中，所述三相不可控整流电路输出端并联设置电容Cd，所述电容Cd与所述逆变电路并联。

其中，所述试验装置包括电阻R2和电阻R3，所述电阻R2和电阻R3串联后与所述晶闸管并联。

本发明基于另一目的提供的一种基于上述试验装置的控制方法，其改进之处在于，所述控制方法包括如下步骤：

(1)所述电源为所述试验装置充电，所述阻尼电容C充电；

(2)控制电路接收到电压采集反馈信号，闭锁所述谐振电路；

(3)经过t_s秒后，控制电路发出晶闸管触发导通信号。

其中，如需对电阻进行重复试验，控制电路发出晶闸管触发信号经过t_d秒后，控制电路触发所述谐振电路，并进行步骤(2)控制电路接收到电压采集反馈信号，闭锁所述谐振电路和步骤(3)经过t_s秒后，控制电路发出晶闸管触发信号的操作。

与现有技术比，本发明的有益效果为：

本发明等效模拟阻尼电阻在实际工况承受的电流冲击和消耗的功率，该试验装置拓扑结构简单，控制灵活，操控便捷，参数调节方便，能够满足稳态和暂态下的试验要求。

本发明谐振电流正弦化，处于断续模式，具有零电流开通和关断的软开关特性，开关损耗大大降低，装置效率高；

本发明能够实现较高的重复频率，以及运行中频率的切换。

附图说明

图1为本发明提供的试验装置电路拓扑图。

图2为本发明提供的试验中阻尼电容C两端电压波形图。

图3为本发明提供的暂态过程中阻尼电容C两端电压波形图。

图4为本发明提供的谐振电流波形。

图5为本发明提供的脉冲电流波形。

具体实施方式