[發明專利]一種直流換流閥最小關斷角運行試驗方法

有效

• 申請號: 200910243598.6
• 申請日: 2009-12-29
• 公開（公告）號: CN101776719A
• 公開（公告）日: 2010-07-14
• 發明（設計）人: 湯廣福;高沖;溫家良;查鯤鵬
• 申請（專利權）人: 中國電力科學研究院
• 主分類號: G01R31/00
• 分類號: G01R31/00;G01R31/327
• 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 其涉及一種直流換流閥最小關斷角運行試驗方法。

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。

最小關斷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。它要求試驗裝置既能提供較低的關斷 電壓又能提供準確的關斷時間。

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。

本發明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。

最小關斷角試驗考核試品閥在系統交流電壓降低、關斷角為系統設計允許的最小值時的 運行可靠性。此工況下，較低的關斷電壓和和關斷時間對晶閘管的關斷不利，直流換流閥設 計時應能保證在此工況下可以可靠關斷，本專利所提出的方案可以很好的考核換流閥此工況 下運行可靠性。

發明內容

本發明提供了一種直流換流閥最小關斷角運行試驗的試驗方法，通過靈活調節高壓小電 流源中的充電時刻來實現所需的關斷時間，同時配合輔助閥的分壓來獲取所需的最小關斷電 壓，通過增加一次振蕩過程來滿足試品取能以保證試品閥長時間穩態運行，可以充分驗證閥 的關斷可靠性。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關斷角試驗方法準確的等效了關斷電壓和關斷時間，試驗 等效性較高。

本發明的技術方案是一種直流換流閥最小關斷角運行試驗方法，其特征在于：

(1)該方法所采用的裝置是直流換流閥最小關斷角運行試驗裝置，包括低壓大電流直流 電源、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與試品閥連接，為試品 閥提供高電壓；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：

通過在高電壓小電流源半波振蕩過程完成之前即讓充電裝置對電容C充電來控制試品閥 VT的關斷時間，采用輔助閥分壓方式獲取試品閥的關斷電壓，利用再振蕩方式使試品閥充 分取能；

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；

同時通過引入高電壓小電流源的小電流，來等效試品閥VT關斷前的電流變化率；