[发明专利]一种模块化多电平换流阀的稳态试验电路和方法

权利要求书

1.一种模块化多电平换流阀的稳态试验电路，其特征在于，包括直流电源、辅助阀、试品阀和负载电抗器；

所述辅助阀、负载电抗器和试品阀依次串联，所述直流电源设有N个输出接口，所述辅助阀和试品阀均包括N个串联的子模块，所述N个输出接口分别与辅助阀中的支撑电容连接。

2.根据权利要求1所述的模块化多电平换流阀的稳态试验电路，其特征在于，所述辅助阀中第一个子模块的高压端出线通过负载电抗器与试品阀中第一个子模块的高压端出线连接，所述辅助阀中第N个子模块的低压端出线与试品阀中的第N个子模块的低压端出线直接连接。

3.根据权利要求1所述的模块化多电平换流阀的稳态试验电路，其特征在于，所述子模块包括支撑电容C、均压电阻R、IGBT1、IGBT2、与IGBT1反并联的二极管D1、与IGBT2反并联的二极管D2、旁路晶闸管T和旁路开关K；

所述支撑电容C与均压电阻R并联，所述IGBT1和IGBT2通过均压电阻R反向并联，所述旁路晶闸管T和旁路开关K均与IGBT2并联。

4.一种采用如权利要求1-3任一所述的模块化多电平换流阀的稳态试验电路实现稳态试验的方法，其特征在于，包括：

根据稳态试验电路的功率平衡方程确定负载电抗器的电流直流偏置量；

根据负载电抗器的电流直流偏置量确定模块化多电平换流阀的运行工况；

所述稳态试验电路的功率平衡方程通过辅助阀和试品阀的瞬时功率进行构建。

5.根据权利要求4所述的模块化多电平换流阀的稳态试验方法，其特征在于，所述稳态试验电路的功率平衡方程如下式：

∫T(p1+p2)dt＝0

其中，T表示工频周期，p1表示辅助阀的瞬时功率，p2表示试品阀的瞬时功率，且满足：

p 1 = u 1 i = 1 2 U d c I d c [ C 1 + A 1 ( ω t ) + B 1 ( 2 ω t ) ] p 2 = u 2 i = 1 2 U d c I d c [ C 2 + A 2 ( ω t ) + B 2 ( 2 ω t ) ] ]]>

其中，Udc表示辅助阀和试品阀输出电压的峰值，且Udc＝N·Usm，N表示辅助阀和试品阀均包中子模块的个数，Usm表示子模块中支撑电容的额定电压；U1表示辅助阀输出电压交流分量的有效值，U2表示试品阀输出电压交流分量的有效值；ω表示工频角频率；u1表示辅助阀的输出电压，且u2表示试品阀的输出电压，且δ表示辅助阀与试品阀输出电压的相角差；Idc表示负载电抗器的电流直流偏置量；i表示负载电抗器的电流，且满足表示负载电抗器电流交流分量的相位角，Iac表示负载电抗器电流交流分量的有效值，且j表示虚数单位，X表示负载电抗器的电抗，A1、B1、C1、A2、B2和C2均表示中间量，且满足：

其中，λ1和λ2均表示电压调制比，且k表示电流调制比，