[发明专利]一种换流阀模块试验电路及其试验方法

说明书

本发明公开一种换流阀模块试验电路，第一半导体开关单元包括第一全控型器件及与之反向并联的第一功率二极管，第二半导体开关单元包括第二全控型器件及与之反向并联的第二功率二极管，第一直流电容与第二直流电容连接后，分别第一全控型器件的正极、第二全控型器件的负极，第一全控型器件的正极连接直流充电电源的正极，第二全控型器件的负极连接直流充电电源的负极；电抗器的一端连接第一全控型器件的负极。此种试验电路可用于考查设计、生产、制造、装配的换流阀模块旁路开关及其触发电路的完好性。本发明还公开一种换流阀模块试验电路的试验方法。

技术领域

本发明属于柔性交直流输电领域，特别涉及一种换流阀模块试验电路及其试验方法。

背景技术

多电平技术是实现高压大容量电压源变流器的优选方案。相对于二电平换流器，多电平换流器可以使用低压器件实现高电压等级输出，而并不需要开关器件的直接串联。近几年来，模块化多电平换流器(Modular Multilevel Converter，MMC)的出现使多电平换流器在柔性直流输电领域也得到了成功的应用。

模块化多电平换流器的换流阀采用模块化设计，由若干个结构完全相同的基本单元子模块串联构成。换流阀在实际运行中，会发生由于子模块元件器件故障、通讯故障等原因引起的换流阀子模块故障。为了保障柔性直流系统的可靠运行，要求在换流阀模块故障时不影响换流阀整体的运行，通常的做法是在换流阀子模块的输出端子间并联旁路开关，换流阀模块故障时，触发导通开关可以将故障的子模块旁路，退出运行，从而保障换流阀系统整体的运行不受单个模块故障的影响。

换流阀模块的功能是否正常，直接决定着柔性直流输电系统是否能够正常运行。换流阀模块在生产、装配完成后需要进行完备的试验，确保模块符合出厂要求。换流阀模块旁路开关的旁路试验的目的就是验证旁路开关及旁路开关触发回路在设计、生产、制造、装配过程中没有发生损坏、功能正常。流过换流阀模块的电流取决于系统的运行工况，旁路合闸时可能流过正向电流也可能流过反向电流，在换流阀模块旁路开关测试时需要对这两种不同工况下的旁路合闸情况进行测试。但是，很难在试验环境中构建同实际运行工况相同的电路，进行旁路开关的触发导通试验。因此，如何基于换流阀模块构建简洁、实用的测试电路，进行旁路开关的带电合闸旁路试验，检验阀模块功能的完好，是提高换流阀生产效率及可靠性的关键。

发明内容

本发明的目的，在于提供一种换流阀模块试验电路及其试验方法，其可用于考查设计、生产、制造、装配的换流阀模块旁路开关及其触发电路的完好性。

为了达成上述目的，本发明的解决方案是：

一种换流阀模块试验电路，包括直流充电电源、充电控制开关、第一半导体开关单元、第二半导体开关单元、第一直流电容、第二直流电容和电抗器，其中，第一半导体开关单元包括第一全控型器件及与之反向并联的第一功率二极管，第二半导体开关单元包括第二全控型器件及与之反向并联的第二功率二极管，第一全控型器件的负极与第二全控型器件的正极连接，第一直流电容与第二直流电容连接后，一端连接第一全控型器件的正极，另一端连接第二全控型器件的负极，且第一、第二直流电容的连接端接地；第一全控型器件的正极还连接直流充电电源的正极，第二全控型器件的负极还连接直流充电电源的负极；电抗器的一端连接第一全控型器件的负极，电抗器的另一端作为试验电路的第一输出端子，第一、第二直流电容的连接端作为试验电路的第二输出端子。