[发明专利]合成试验回路启动方法

说明书

技术领域

本发明涉及电力电子与电力系统技术领域，特别涉及合成试验回路启动方法。

背景技术

基于晶闸管串联均压技术的HVDC阀和SVC阀在电力电子与电力系统中得到了越来越广泛的应用。目前国内外普遍采用合成试验回路对HVDC阀进行运行试验，以验证换流阀的运行特性是否满足电力系统的要求，从而确保电网的安全稳定运行。

合成试验回路目前主流的技术方案由高压小电流电压源与低压大电流电流源交替对试品施加电压及电流应力，以模拟待试品实际运行时各种工况。采用这种合成试验的方案无需超大容量的电源，节约了成本。为了实现高压小电流电压源与低压大电流电流源交替对试品施加电压及电流应力，合成试验回路中需增加由晶闸管阀组、电容器及电感等构成的辅助回路。

合成试验回路中关键问题为启动，由于辅助回路中包括多台晶闸管阀组，每台晶闸管阀组中包括多只晶闸管，每只晶闸管均配有晶闸管触发单元，在合成试验回路启动之前，晶闸管触发单元并没有能量，因此也无法控制晶闸管开通。目前国内外的解决方案主要有两种：其一为在所有晶闸管触发单元中加装蓄电池，在每次合成试验回路试验前先对所有晶闸管触发单元中蓄电池充电，这种方案使用时十分繁琐，并且蓄电池使用寿命有限，更换频繁；其二为在高压小电流电压源旁并联一台电压源，这台电压源可提供交变的电压用于合成试验回路中辅助回路晶闸管阀组取能，启动合成试验回路前先投入这台取能电压源，当晶闸管触发单元从交变的电源中获取触发能量后断开取能电压源，这种方案使用较为容易，但增加了额外成本。

发明内容

本发明的目的，在于提供一种合成试验回路启动方案，解决了合成试验回路的启动前，晶闸管触发单元无法自取能量的问题，无需增加额外成本，控制简单可靠。

为达到上述目的，本发明的解决方案是：一种合成试验回路启动方法，其中合成试验回路包括电压源、辅助阀二Va2、辅助阀三Va3、辅助阀四Va4、辅助阀五Va5、隔离阀零Va0、隔离阀一Va1、试品阀Vt、电流源、整流电容CL、振荡电容CS、振荡电感L1、振荡电感L2和滤波电感L3，连接关系为电压源一端与L3第一端相连，L3另一端、CL第一端与Va2阳极端三者相连，Va2阴极端、Va5阴极端与L2第一端三者相连，L2另一端、CS第一端、Va3阳极端与Va4阴极端四者相连，Va3阴极端、Va4阳极端与L1第一端三者相连，L1另一端、Vt阳极端、Va0阴极端与Va1阴极端四者相连，Va0阳极端与电流源第一端相连，Va1阳极端与电流源第二端相连，电流源第三端、Vt阴极端、CS另一端、Va5阳极端、CL另一端与电压源另一端六者相连，方法包括如下步骤：

a)将电压源、电流源设置为热备用；

b)计算辅助阀和试品阀启动所需最小门槛电压U_st；

最小门槛电压U_st计算方法如下：

其中n_t为试品阀Vt晶闸管串联级数、n_a0为隔离阀零Va0晶闸管串联级数、n_a1为隔离阀一Va1晶闸管串联级数、n_a2为辅助阀二Va2晶闸管串联级数、n_a3为辅助阀三Va3晶闸管串联级数、n_a4为辅助阀四Va4晶闸管串联级数、n_a5为辅助阀五Va5晶闸管串联级数、U_{st_vt}为试品阀Vt单级晶闸管取能电压、U_{st_a0}为隔离阀零Va0单级晶闸管取能电压、U_{st_a1}为隔离阀零Va1单级晶闸管取能电压、U_{st_a2}为辅助阀二Va2单级晶闸管取能电压、U_{st_a3}为辅助阀三Va3单级晶闸管取能电压、U_{st_a4}为辅助阀四Va4单级晶闸管取能电压、U_{st_a5}为辅助阀五Va5单级晶闸管取能电压；

c)由最小门槛电压得出电压源触发延时角α_st；

电压源触发延时角α_st计算方法如下：

其中U_E为电压源交流系统线电压有效值；

d)解锁电压源并控制触发延时角阶跃至α_st；

e)先解锁辅助阀二Va2，至少20mS后解锁辅助阀三Va3、辅助阀四Va4、辅助阀五Va5、隔离阀零Va0、隔离阀一Va1和试品阀Vt；