[发明专利]一种直流耗能阀功率循环试验电路以及试验方法

权利要求书

1.一种直流耗能阀功率循环试验电路，其特征在于，包括：

高压直流电压源、限流电阻、晶闸管阀、试品耗能阀、二极管阀、IGBT阀、大功率可控电流源、第一接触器和第二接触器；

所述限流电阻的一端与所述高压直流电压源的正极连接，另一端分别与所述晶闸管阀的阳极、试品耗能阀的一端，以及二极管阀的阴极连接；所述二极管阀的阳极分别与IGBT阀的集电极和大功率可控电流源的一端连接；所述IGBT阀的发射极与大功率可控电流源的另一端连接，并通过第二接触器与所述试品耗能阀的另一端连接；所述试品耗能阀的另一端还与所述晶闸管阀的阴极连接后通过第一接触器与所述高压直流电压源的负极连接。

2.根据权利要求1所述的试验电路，其特征在于，所述试验电路包括充电支路、第一通流支路、第二通流支路和第三通流支路，其中，

所述高压直流电压源、限流电阻、试品耗能阀和第一接触器组成充电支路；

所述大功率可控电流源和IGBT阀组成第一通流支路；

所述大功率可控电流源、二极管阀、试品耗能阀和第二接触器组成第二通流支路；

所述大功率可控电流源、二极管阀、晶闸管阀和第二接触器组成第三通流支路。

3.一种直流耗能阀功率循环试验方法，采用如权利要求2所述的试验电路进行试验，其特征在于，包括步骤：

S1、搭建所述试验电路；

S2、根据耗能阀系统参数，计算实际耗能工况下所述第一通流支路的单次投入时长T1，第二通流支路的单次投入时长T2，一个耗能周期内的所述第一通流支路和第二通流支路导通次数Tn；

S3、根据耗能阀系统参数，计算一个耗能周期内所述充电支路的单次投入时长T3；

S4、启动所述第一通流支路，导通所述IGBT阀，由大功率可控电流源建立连续稳定的试验电流；

S5、启动所述充电支路，向所述试品耗能阀的子模块充电，直至子模块电容电压达到试验电压；

S6、进行第一个耗能周期的耗能状态试验，依次启动所述第二通流支路和第一通流支路，分别投入时长T2和T1，再循环投入Tn次，完成第一个耗能周期的耗能状态试验；

S7、进行第一个耗能周期的冷却状态试验，启动所述充电支路，投入时长T3，完成第一个耗能周期的冷却状态试验；

S8、循环实施所述步骤S6和S7，完成K个周期的功率循环试验。

4.根据权利要求3所述的试验方法，其特征在于，所述充电支路、第一通流支路、第二通流支路和第三通流支路，在任一时刻只有一条支路导通。

5.根据权利要求3所述的试验方法，其特征在于，所述第一接触器和所述第二接触器不同时闭合，在启用所述充电支路时，闭合所述第一接触器，在启用所述第二通流支路时，闭合所述第二接触器，所述第三通流支路仅在系统报跳闸故障时启动。

6.根据权利要求3所述的试验方法，其特征在于，所述一个耗能周期为Ts，Ts包括冷却状态Tb和耗能状态Td，并且满足Ts＝Tb+Td；在所述冷却状态下，充电支路导通，所述耗能阀的子模块进行动态均压；在所述耗能状态下，所述第一通流支路和第二通流支路交替导通。

7.根据权利要求6所述的试验方法，其特征在于，

所述第一通流支路的单次投入时长T1的计算公式为：

所述第二通流支路的单次投入时长T2的计算公式为：

其中，N为额定子模块数，C为耗能阀子模块电容值，u₁为耗能阀投入电压标幺值，u₂为耗能阀切除电压标幺值，Kp为耗能功率百分比，且Kp＜1。

8.根据权利要求6所述的试验方法，其特征在于，耗能功率百分比Kp为1，第一通流支路单次投入时间T1为耗能状态时长0，第二通流支路单次投入时间T2为Td。