[發明專利]一種電壓不對稱的直流換流閥最小觸發角運行試驗方法

有效

• 申請號: 200910243597.1
• 申請日: 2009-12-29
• 公開（公告）號: CN101776733A
• 公開（公告）日: 2010-07-14
• 發明（設計）人: 高沖;溫家良;張新剛;查鯤鵬
• 申請（專利權）人: 中國電力科學研究院
• 主分類號: G01R31/327
• 分類號: G01R31/327;G01R31/26
• 代理公司: 北京安博達知識產權代理有限公司 11271
• 代理人: 徐國文

技術領域

本發明涉及電力電子和電力系統模擬實驗領域，具體涉及一種直流換流閥試驗方法，尤 其涉及一種電壓不對稱的直流換流閥最小觸發角運行試驗方法。

背景技術

直流輸電在遠距離大容量輸電，異步聯網，海底電纜電力傳輸等方面與交流輸電相比有 著無可比擬的優勢，直流換流閥作為直流輸電的核心、關鍵設備，保證其安全可靠穩定的運 行，不僅是系統對裝置的要求，更是裝置保護自身的要求。而運行試驗是檢驗閥性能的重要 手段。目前由于單個晶閘管電壓電流能力的增大，采用合成試驗方法對直流換流閥進行運行 試驗得到國際相關標準認可。其基本思想是試驗所需的高壓、大電流強度分別通過高壓小電 流回路和低壓大電流回路提供，并交替施加于試品閥上。

最小觸發角試驗作為直流換流閥運行試驗的一個試驗項目，因它在試驗要求上的特殊性， 決定了其試驗方法不同于換流閥的其它運行試驗項目。目前的最小觸發角試驗方法在試品范 圍、控制難度、等效性上難以全面兼顧。

最小觸發角試驗考核試品閥在系統交流電壓降低、觸發角為系統設計最小值時的運行可 靠性。此工況下，由于觸發角小，所以開通電壓低，這對串聯的晶閘管閥開通不利；低的閥 端電壓峰峰值對依靠閥端電壓上升來取能供電的晶閘管門極單元工作不利。直流換流閥在設 計時應能保證在此工況下可靠開通，門極單元能充分取能以保證正常工作。為驗證設計的正 確性及制造的合格性需要對換流閥進行最小觸發角運行試驗，而本專利可以很好的達到這種 考核目的。

中國專利申請200710177109.2公開了一種直流換流閥低電壓參數運行試驗的方法，將其 連接到高壓小電流源回路，在一個試驗周期T內，脈沖觸發時序流程按如下步驟操作：T0～T1 階段，按試驗要求控制6脈沖橋觸發角A；T1時刻，觸發導通VT和V1閥，引入大電流半波 直流；T2時刻，來自低壓大電流源的半波電流過零，V1開始關；T2～T3時刻，V1閥關斷，VT 閥臂的小電流繼續通過試品；T3時刻，VT閥過零關斷，高壓小電流源回路提供所需的試品 閥電壓。所述直流換流閥低電壓參數試驗方法等效了開通電壓和關斷的恢復階躍電壓，可以 完成最小交流電壓試驗，暫態欠電壓試驗和斷續直流電流試驗。

從上述所申請專利中所述內容來看，其試驗裝置是專門為低電壓參數運行試驗所開發設 計的，能夠很好的完成最小觸發角、最小關斷角、斷續直流電流試驗等低電壓參數的運行試 驗。但是對于高電壓參數的運行試驗如最大持續運行負載試驗、最大暫態運行試驗，該專利 申請中所述的裝置與方法不能適用。

本專利申請的試驗裝置高電壓源采用充電振蕩回路，能夠同時滿足高電壓參數運行試驗 與低電壓參數運行試驗的要求，所提出的試驗方法能夠實現最小觸發角運行試驗，無需專門 為最小觸發角運行試驗等低電壓參數運行試驗獨立開發一套試驗裝置，節約成本，經濟實用。

發明內容

本發明提供了一種電壓不對稱的直流換流閥最小觸發角運行試驗的試驗方法，通過在電 壓源充電期間內適當的時刻觸發輔助閥使得試品電壓上升至所需值，試品電壓波形與實際工 況接近；直流大電流由六脈動整流橋提供，波形與實際工況基本相同。

本發明提供的直流換流閥最小觸發角試驗方法準確的等效了開通電壓和閥端電壓變化范 圍，試驗等效性較高。

本發明的技術方案是一種電壓不對稱的直流換流閥最小觸發角運行試驗方法，其特征在 于：

(1)該方法所采用的裝置是電壓不對稱的直流換流閥最小觸發角運行試驗裝置，包括低 壓大電流直流電流源、高壓小電流源、輔助閥V1和試品閥VT，其中，低壓大電流直流電源 與試品閥VT并聯，為試品閥提供導通期間的直流大電流；高壓小電流源通過輔助閥V1與試 品閥VT并聯，為試品閥VT提供高電壓，所述低壓大電流直流源包括6流脈動整流器，所述 高壓小電流源的回路包括充電裝置、電容C和電抗器L，所述充電裝置和電容C并聯后與電 抗器L串聯；

(2)該方法的步驟包括：

在高壓小電流源中的充電裝置給電容C充電期間開通輔助閥V1使得試品閥電壓先跌落， 然后在充電完成后其正向電壓剛好達到設計的觸發電壓值，高壓小電流源提供試品所需的正 向觸發電壓和試品閥VT關斷后的反向恢復電壓，以及試品閥VT阻斷期間的電壓躍變和正向 電壓上升率，可以準確考核試品閥VT取能；

同時通過引入電壓小電流源的小電流，來模擬試品閥VT關斷前的電流變化率；