[发明专利]一种子模块测试装置和方法

说明书

本发明公开了一种子模块测试装置和方法，子模块为全桥拓扑或半桥拓扑，子模块的端口处并联有晶闸管，测试装置包括至少一个电流输出端口和至少一对通讯接口，一对通讯接口是指发送接口和接收接口，发送接口和接收接口对应连接子模块的接收接口和发送接口，测试装置内部的电压源的一端经依次串联的限流电阻和开关与电流输出端口的一端相连，电压源的另一端与电流输出端口的另一端相连，电流输出端口并联在前述晶闸管的两端，当子模块为半桥拓扑时，测试装置还包括至少一个电流测量端口，电流测量端口与前述晶闸管串联。本发明解决了子模块端口并联晶闸管检测困难的问题，具有接线方便、不需要改变原有设备的电气接线以及自动化程度高的优势。

技术领域

本发明属于柔性输电应用领域，特别涉及了一种子模块的测试技术。

背景技术

在柔性输电应用领域中，柔性直流换流器、链式无功补偿装置等多采用模块化设计，子模块拓扑多采用半桥或者全桥结构，通常需要在子模块端口并联晶闸管用于在故障条件下保护子模块的安全，由于拓扑限制及晶闸管的自身特点，现有的子模块测试装置未能集成晶闸管状态测试功能。

发明内容

为了解决上述背景技术提到的技术问题，本发明提出了一种子模块测试装置和方法。

为了实现上述技术目的，本发明的技术方案为：

一种子模块测试装置，所述子模块为全桥拓扑或半桥拓扑，子模块的端口处并联有晶闸管，所述测试装置包括至少一个电流输出端口和至少一对通讯接口，一对通讯接口是指发送接口和接收接口，所述发送接口和接收接口对应连接子模块的接收接口和发送接口，所述测试装置内部的电压源的一端经依次串联的限流电阻和开关与所述电流输出端口的一端相连，电压源的另一端与所述电流输出端口的另一端相连，所述电流输出端口并联在前述晶闸管的两端，当子模块为半桥拓扑时，所述测试装置还包括至少一个电流测量端口，所述电流测量端口与前述晶闸管串联。

进一步地，所述测试装置还包括至少一个直流输出端口，所述直流输出端口并联在子模块的储能元件的两端，所述直流输出端口设有放电电路。

进一步地，所述电压源为交流电压源或直流电压源。

进一步地，所述开关为继电器控制的机械开关，或者为可控半导体器件开关。

进一步地，所述通讯接口包括以太网接口、RS485接口和S232接口中的至少一种。

进一步地，所述电压源的电压幅值低于子模块的储能单元的电压幅值。

基于上述子模块测试装置的晶闸管测试方法，当电压源为交流电压源且子模块为全桥拓扑时，合上开关，检测电流输出端口的电压为正后，测试装置通过通讯接口控制子模块下发晶闸管触发脉冲，若触发脉冲下发前流过限流电阻的电流绝对值小于设定值，触发脉冲下发后流过限流电阻的电流值等于电流输出端口电压除以限流电阻阻值，且当检测到电流输出端口电压在触发脉冲下发完成首次过零后，流过限流电阻的电流绝对值小于设定值，则判断晶闸管状态正常，否则判断晶闸管故障。

基于上述子模块测试装置的晶闸管测试方法，当电压源为交流电压源且子模块为半桥拓扑时，合上开关，检测电流输出端口电压为正后，测试装置通过通讯接口控制子模块下发晶闸管触发脉冲，若触发脉冲下发前流过晶闸管的电流绝对值小于设定值，触发脉冲下发后流过晶闸管的电流大于M倍流过限流电阻的电流，0M1，且当检测到电流输出端口电压在触发脉冲下发完成首次过零后，流过晶闸管的电流绝对值小于设定值，则判断晶闸管状态正常，否则判断晶闸管故障。

基于上述子模块测试装置的晶闸管测试方法，当电压源为直流电压源且子模块为全桥拓扑时，合上开关，测试装置通过通讯接口控制子模块下发晶闸管触发脉冲，检测到的电流输出端口电压的绝对值小于设定值，检测到的流过限流电阻的电流值等于电流输出端口电压除以限流电阻阻值，断开开关后，间隔时间T1再次合上开关，此时检测到的电流输出端口电压减去电压源电压的绝对值小于设定值，则判断晶闸管状态正常，否则判断晶闸管故障；其中，晶闸管触发脉冲时间长度小于T1。