[实用新型]一种半桥结构电压源换流器的试验电路

说明书

技术领域：

本实用新型涉及一种换流器的试验电路，更具体涉及一种半桥结构电压源换流器的试验电路。

背景技术：

应用基于可关断器件的大功率电力电子装置是解决我国电网提高系统稳定性、增加电网输电能力、改善无功分布和电压支撑等关键问题的途径之一。为了保证装置的可靠运行，需要在投入运行之前对装置的核心部件——可关断器件阀进行相应的型式试验。国际电工委员会提出了柔性直流输电(voltage-sourced converterbasedhighvoltagedirectcurrenttransmission，VSC—HVDC)换流阀的试验标准——IEC62501标准规定了VSC—HVDC换流阀的型式试验包括绝缘试验和运行试验，其中绝缘试验针对阀对地、阀端问的绝缘进行；运行试验是模拟阀实际运行工况的试验方式，是最重要也是最复杂的一种试验方式。国外一些著名公司对于研制的基于可关断器件阀的大功率电力电子装置都要进行必要的出厂试验和型式试验，而在国内虽然对于半控器件晶闸管阀试验技术的研究己广泛开展，但对于可关断器件阀试验方法的研究还处于起步阶段。该类试验的核心问题在于，如何在试验室中以较少的代价，尽可能真实地再现在各种运行工况下可能作用在被试品上的各种应力，以便正确评价被试组件的耐受强度。而对于电力电子器件来说，由于试验电路与器件内部载流子运动过程的相互作用，该类试验要远比一般的设备的电气试验复杂。

实用新型内容：

本实用新型的目的是提供一种半桥结构电压源换流器的试验电路，该实用新型的技术方案简单可靠；可以构造各种半桥结构电压源换流器的工况，满足对半桥结构电压源换流器的设计及单元控制器控制策略的试验验证要求。

为实现上述目的，本实用新型采用以下技术方案：一种半桥结构电压源换流器的试验电路，所述半桥结构电压源换流器为由IGBT组成的子模块；所述电路包括依次连接的试验电源电路、直流电源、电压源换流器子模块1、阻感负载和电压源换流器子模块2。

本实用新型提供的一种半桥结构电压源换流器的试验电路，所述试验电源电路包括串联的三相交流电源和所述直流电源连接的断路器或接触器。

本实用新型提供的一种半桥结构电压源换流器的试验电路，所述直流电源包括恒定空载电压式直流电源、无级调压式直流电源和控制角调节式直流电源。

本实用新型提供的另一优选的一种半桥结构电压源换流器的试验电路，所述恒定空载电压式直流电源包括串联的多绕组或多分接头变压器和三相不控整流器；所述多绕组或多分接头变压器原边与所述断路器输出端交流侧连接，其副边与所述三相不控整流器连接作为直流输出端。

本实用新型提供的再一优选的一种半桥结构电压源换流器的试验电路，所述无级调压式直流电源包括依次连接的调压器、变压器和三相不控整流器；所述变压器原边通过调压器与所述断路器输出端交流侧连接，其副边连接所述三相不控整流器作为直流输出端。

本实用新型提供的又一优选的一种半桥结构电压源换流器的试验电路，所述控制角调节式直流电源包括整流变压器和三相晶闸管相控整流器；所述整流变压器原边与所述断路器输出端交流侧连接，其每个副边分别接三相晶闸管相控整流器交流侧；所述三相晶闸管相控整流器包括并联的全桥支路和二极管支路，所述全桥支路包括至少2个串联的晶闸管整流桥，每个所述晶闸管整流桥通过6个晶闸管组成整流桥；所述二极管支路包括至少2个串联的二极管；两个支路通过各自的上下臂间相互连接。

本实用新型提供的又一优选的一种半桥结构电压源换流器的试验电路，所述半桥结构电压源换流器子模块1包括并联的IGBT支路和直流电容；所述IGBT支路包括两个串联的IGBT上下管，每个IGBT均反向并联一个二极管；下管所述IGBT并联旁路电路；

所述直流电容对取能电路供电，经电力变换给控制电路提供控制电源，所述控制电路产生PWM波形对半桥结构电压源换流器子模块1的IGBT进行控制并对IGBT支路的控制信号互补；

所述半桥结构电压源换流器子模块2与所述半桥结构电压源换流器子模块1结构相同，子模块1通过阻感负载与子模块2构成H桥的半桥结构。

本实用新型提供的又一优选的一种半桥结构电压源换流器的试验电路，所述半桥结构电压源换流器子模块1的输出端通过阻感负载与所述半桥结构电压源换流器子模块2连接；所述半桥结构电压源换流器子模块1的直流电容并联所述直流电源输出端；

所述旁路电路包括并联的旁路开关和反向并联所述下管IGBT的旁路晶闸管；

所述阻感负载包括串联的电阻和电抗器。