[发明专利]一种柔性合环装置功率模块检测系统及方法

说明书

本发明提供了一种柔性合环装置功率模块检测系统及方法。本发明的系统包括功率模块本体、辅助电感、测试用直流电源和上位机，所述上位机控制功率模块的运行方式，以及能量流动方向和能量大小，实现功率模块的稳定性测试。本发明方法解决了当前柔性合环功率模块测试时用电损耗大、难以准确验证实际运行工况、无法实现功率双向调节等问题，实现柔性合环装置功率模块能量双向流动测试，轻载、满载和过载运行测试。

技术领域

本发明涉及电力检测领域，具体涉及一种柔性合环装置功率模块检测系统及方法。

背景技术

随着用户对用电需求、电能质量及供电可靠性等要求的不断提高，传统的供电网络越来越难以满足用户的供电需求。现有的供配电网络其中一条线路过负荷或者故障时，经常导致较大范围的停电。柔性合环装置可以实现配电网络的合环运行，提高供电可靠性，因此得到了越来越多的重视。

在电路的拓扑结构上，柔性合环装置由若干功率模块通过串联的方式构成。因此功率模块的可靠性是柔性合环装置安全稳定运行的关键。对柔性合环装置的功率模块进行严格的测试是保证系统安全可靠运行的关键。对柔性合环装置功率模块的测试，可以分为基本功能测试和稳定性测试两种。基本功能测试主要包括绝缘耐压测试、主回路通断测试、驱动及通信测试，这是功率模块进行带电运行的必测项目。稳定性测试主要是指功率模块按额定的电压、电流进行长时间运行，以验证功率器件的热稳定性、电气特性等。

目前，针对柔性合环装置功率模块的测试方法，通常是针对单个功率模块搭建基于电源→功率模块→电阻负载的测试平台。测试时功率单向流动，且测试过程需要消耗大量的电能。对于大功率柔性合环功率模块的测试，该方法具有严重的局限性。

发明内容

为解决现有技术存在的问题，本发明提供了一种柔性合环装置功率模块检测系统及方法，本发明的技术方案如下。

一种柔性合环装置功率模块检测系统，包括功率模块本体、辅助电感、测试用直流电源和上位机，所述上位机控制功率模块的运行方式，以及能量流动的方向和能量大小，实现功率模块的稳定性测试，功率模块本体包括第一交流侧模块和第二交流侧模块，所述第一交流侧模块包括第一H桥模块、第一DAB电路；所述第二交流侧模块包括第二H桥模块、第二DAB电路；

第一H桥模块包括原侧开关器件，第一DAB电路包括原边开关器件，第二H桥模块包括副侧开关器件，第二DAB电路包括副边开关器件；

第一H桥模块和第一DAB电路分别与第一交流侧直流母线电容并联，第二H桥模块和第二DAB电路分别与第二交流侧直流母线电容并联；

第一DAB电路与第二DAB电路通过谐振电感和隔离变压器耦合；

第一H桥模块与第二H桥模块通过辅助电感实现功率模块交流侧的并联。

一种基于上述的柔性合环装置功率模块检测系统的柔性合环装置功率模块检测方法，包括：

调节测试用直流电源的输出电压，控制第一交流侧直流母线电容C1电压至待测试电压；

调节第一DAB电路的原边开关管和第二DAB电路的副边开关之间的移相角，控制第二交流侧直流母线电容电压至待测试电压；

控制第一交流侧级联的第一H桥模块的原侧开关器件实现对第一输出端口、第二输出端口之间电压的控制，控制第二交流侧级联的第二H桥模块的副侧开关器件实现对第三输出端口、第四输出端口之间电压的控制；

控制第一输出端口、第二输出端口输出电压和第三输出端口、第四输出端口的输出电压的电压基波幅值和相位的差，调节辅助电感上的电流大小，进而实现对功率模块第二交流侧输出功率大小和功率流动方向的控制。

测试过程中，功率在第一交流侧模块、谐振电感，隔离变压器、第二交流侧模块和辅助电感之间循环流动。