[發(fā)明專利]一種半橋結(jié)構(gòu)電壓源換流器的試驗電路及其調(diào)制方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201410193385.8
• 申請日: 2014-05-09
• 公開（公告）號: CN103954866B
• 公開（公告）日: 2017-04-05
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 王軒;朱寧輝;宿劍飛;李芳靈;曾曉琴
• 申請（專利權(quán)）人: 國家電網(wǎng)公司;國網(wǎng)智能電網(wǎng)研究院;中電普瑞科技有限公司
• 主分類號: G01R31/00
• 分類號: G01R31/00
• 代理公司: 北京安博達(dá)知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司11271
• 代理人: 徐國文

技術(shù)領(lǐng)域：

本發(fā)明涉及一種換流器的試驗電路及調(diào)制方法，更具體涉及一種半橋結(jié)構(gòu)電壓源換流器的試驗電路及其調(diào)制方法。?

背景技術(shù)：

應(yīng)用基于可關(guān)斷器件的大功率電力電子裝置是解決我國電網(wǎng)提高系統(tǒng)穩(wěn)定性、增加電網(wǎng)輸電能力、改善無功分布和電壓支撐等關(guān)鍵問題的途徑之一。為了保證裝置的可靠運行，需要在投入運行之前對裝置的核心部件——可關(guān)斷器件閥進(jìn)行相應(yīng)的型式試驗。國際電工委員會提出了柔性直流輸電(voltage-sourced?converterbasedhighvoltagedirectcurrenttransmission，VSC—HVDC)換流閥的試驗標(biāo)準(zhǔn)——IEC62501標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了VSC—HVDC換流閥的型式試驗包括絕緣試驗和運行試驗，其中絕緣試驗針對閥對地、閥端問的絕緣進(jìn)行；運行試驗是模擬閥實際運行工況的試驗方式，是最重要也是最復(fù)雜的一種試驗方式。國外一些著名公司對于研制的基于可關(guān)斷器件閥的大功率電力電子裝置都要進(jìn)行必要的出廠試驗和型式試驗，而在國內(nèi)雖然對于半控器件晶閘管閥試驗技術(shù)的研究己廣泛開展，但對于可關(guān)斷器件閥試驗方法的研究還處于起步階段。該類試驗的核心問題在于，如何在試驗室中以較少的代價，盡可能真實地再現(xiàn)在各種運行工況下可能作用在被試品上的各種應(yīng)力，以便正確評價被試組件的耐受強度。而對于電力電子器件來說，由于試驗電路與器件內(nèi)部載流子運動過程的相互作用，該類試驗要遠(yuǎn)比一般的設(shè)備的電氣試驗復(fù)雜。?

發(fā)明內(nèi)容：

本發(fā)明的目的是提供一種半橋結(jié)構(gòu)電壓源換流器的試驗電路及其調(diào)制方?法，該發(fā)明的技術(shù)方案簡單可靠；可以構(gòu)造各種半橋結(jié)構(gòu)電壓源換流器的工況，滿足對半橋結(jié)構(gòu)電壓源換流器的設(shè)計及單元控制器控制策略的試驗驗證要求。?

為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案：一種半橋結(jié)構(gòu)電壓源換流器的試驗電路，所述半橋結(jié)構(gòu)電壓源換流器為由IGBT組成的子模塊；所述電路包括依次連接的試驗電源電路、直流電源、設(shè)有控制電路的半橋結(jié)構(gòu)電壓源換流器子模塊1、阻感負(fù)載和設(shè)有控制電路的半橋結(jié)構(gòu)電壓源換流器子模塊2；所述控制電路用于實現(xiàn)所述電壓源換流器不同工況。?

本發(fā)明提供的一種半橋結(jié)構(gòu)電壓源換流器的試驗電路，所述試驗電源電路包括串聯(lián)的三相交流電源和所述直流電源連接的斷路器。?

本發(fā)明提供的一種半橋結(jié)構(gòu)電壓源換流器的試驗電路，所述直流電源包括恒定空載電壓式直流電源、無級調(diào)壓式直流電源和控制角調(diào)節(jié)式直流電源。?

本發(fā)明提供的另一優(yōu)選的一種半橋結(jié)構(gòu)電壓源換流器的試驗電路，所述恒定空載電壓式直流電源包括串聯(lián)的多繞組或多分接頭變壓器和三相不控整流器；所述多繞組或多分接頭變壓器原邊與所述斷路器輸出端交流側(cè)連接，其副邊與所述三相不控整流器連接作為直流輸出端。?

本發(fā)明提供的再一優(yōu)選的一種半橋結(jié)構(gòu)電壓源換流器的試驗電路，所述無級調(diào)壓式直流電源包括依次連接的調(diào)壓器、變壓器和三相不控整流器；所述變壓器原邊通過調(diào)壓器與所述斷路器輸出端交流側(cè)連接，其副邊連接所述三相不控整流器作為直流輸出端。?

本發(fā)明提供的又一優(yōu)選的一種半橋結(jié)構(gòu)電壓源換流器的試驗電路，所述控制角調(diào)節(jié)式直流電源包括整流變壓器和三相晶閘管相控整流器；所述整流變壓器原邊與所述斷路器輸出端交流側(cè)連接，其每個副邊分別接三相晶閘管相控整流器交流側(cè)；所述三相晶閘管相控整流器包括并聯(lián)的全橋支路和二極管支路，?所述全橋支路包括至少2個串聯(lián)的晶閘管整流橋，每個所述晶閘管整流橋通過6個晶閘管組成整流橋；所述二極管支路包括至少2個串聯(lián)的二極管；兩個支路通過各自的上下臂間相互連接。?

本發(fā)明提供的又一優(yōu)選的一種半橋結(jié)構(gòu)電壓源換流器的試驗電路，所述半橋結(jié)構(gòu)電壓源換流器子模塊1包括并聯(lián)的IGBT支路和直流電容；所述IGBT支路包括兩個串聯(lián)的IGBT上下管，每個IGBT均反向并聯(lián)一個二極管；下管所述IGBT并聯(lián)旁路電路；?

所述直流電容對取能電路供電，經(jīng)電力變換給控制電路提供控制電源，所述控制電路產(chǎn)生PWM波形對半橋結(jié)構(gòu)電壓源換流器子模塊1的IGBT進(jìn)行控制并對IGBT支路的控制信號互補；?

所述半橋結(jié)構(gòu)電壓源換流器子模塊2與所述半橋結(jié)構(gòu)電壓源換流器子模塊1結(jié)構(gòu)相同。?

本發(fā)明提供的又一優(yōu)選的一種半橋結(jié)構(gòu)電壓源換流器的試驗電路，所述半橋結(jié)構(gòu)電壓源換流器子模塊1的輸出端通過阻感負(fù)載與所述半橋結(jié)構(gòu)電壓源換流器子模塊2連接；所述半橋結(jié)構(gòu)電壓源換流器子模塊1的直流電容并聯(lián)所述直流電源輸出端；?

所述旁路電路包括并聯(lián)的旁路開關(guān)和反向并聯(lián)所述下管IGBT的旁路晶閘管；?