[发明专利]一种换流阀过流和均压测试电路、系统及方法

说明书

本发明公开了一种换流阀过流和均压测试电路、系统及方法，其中测试电路包括直流升压和放电回路、换流阀组支路、电容C1支路、电感L支路和二极管支路；直流升压和放电回路与三相电源连接，换流阀组支路与直流升压和放电回路串联，电容C1支路与换流阀组支路并联，换流阀组支路包括串联的第一换流阀组和第二换流阀组，电感L支路与第二换流阀组并联，二极管支路与电感L支路并联；本发明可以同时对两组换流阀组进行多项参数测试，减少了测试过程中电路搭建的工作量；测试电路简单易实现，测试工作操作简单，效率高；避免了换流阀组在测试过程中反复拆接线，容易造成接线恢复有误，造成换流阀组故障等严重问题。

技术领域

本发明属于电流源换流阀测试领域，特别涉及一种换流阀过流和均压测试电路、系统及方法。

背景技术

基于全控型器件（例如，集成门极换流晶闸管Integrated Gate-CommutatedThyristor，IGCT）的电流源换流器（Current Source Converter，CSC），不存在换相失败问题，可以向无源负载供电，而且具有很强的过电流耐受能力，在电机驱动、动态无功补偿、风电并网、直流融冰等领域具有广阔的应用价值。

在全控型CSC中，为了阻断反向电压，换流桥臂均采用全控型器件与二极管串联方式。

以全控型器件采用IGCT为例进行说明，如图1所示，图1示出了根据现有技术的多器件串联换流阀连接示意图，为了输出更高的电压，采用n个IGCT器件和n个二极管D串联的方式，n为正整数。

由图1可知，全控型CSC中采用了多个换流阀组串联，每个换流阀组包括IGCT器件和二极管D，二极管D阴极与IGCT器件阳极连接。相邻换流阀组之间，第一换流阀的IGCT器件阴极与第二换流阀的二极管D阳极连接。

为了实现IGCT器件和二极管D的动态均压和静态均压，每个IGCT器件和二极管D均设置了n个静态均压电阻Rp、动态均压电阻Rs和电容Cs。

每个换流阀组并联有静态均压电阻Rp，静态均压电阻Rp还与动态均压支路并联，动态均压支路包括串联的动态均压电阻Rs和电容Cs，电容Cs第一端与静态均压电阻Rp第一端、二极管D阳极并联，电容Cs第二端与动态均压电阻Rs第一端连接；动态均压电阻Rs第二端与静态均压电阻Rp第二端、IGCT器件阴极并联。

为了保证可靠断开一定的电流值，而且各全控型器件和二极管的电压不平衡度在允许范围内，需要进行换流阀的过流和均压试验研究。

现有技术中的换流阀测试操作存在以下问题：

1、目前换流阀测试过程中，判断元件健康状态存在局限性，只能判断严重或故障元件，对于参数发生微小变化但未发生故障的元件无法判断，直接导致换流阀在运行过程中发生级联故障，导致直流闭锁。

2、对数以千计的晶闸管来说，工程量大、耗时长，不利于换流阀年度检修的时效性。

3、常规测试方法在测试过程中，必须将晶闸管级的辅助电路各元件断开，逐一测量晶闸管阻值、阻尼电阻值、阻尼电容值和直流均压电阻值等参数，若不断开元件之间的连接必将会互相影响，导致测量数据发生偏移。反复拆接线容易造成接线恢复有误，造成严重后果。

发明内容

针对上述问题，本发明一种换流阀过流和均压测试电路、系统及方法，能够同时测试两组换流阀的正向均压和反向均压，简单易实现且实验效率高。

一种换流阀过流和均压测试电路，包括直流升压和放电回路、换流阀组支路、电容C1支路、电感L支路和二极管支路；

其中，所述直流升压和放电回路与三相电源连接，所述换流阀组支路与所述直流升压和放电回路串联，所述电容C1支路与所述换流阀组支路并联，所述换流阀组支路包括串联的第一换流阀组和第二换流阀组，所述电感L支路与所述第二换流阀组并联，所述二极管支路与所述电感L支路并联。