[發(fā)明專利]一種用于閥組試驗(yàn)裝置的補(bǔ)能電源

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201610511028.0
• 申請(qǐng)日: 2016-06-30
• 公開（公告）號(hào): CN107565829A
• 公開（公告）日: 2018-01-09
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 殷冠賢;朱銘煉;謝曄源;姜田貴;連建陽;李建春;葉琳;張靜;楊瀅
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 南京南瑞繼保電氣有限公司;南京南瑞繼保工程技術(shù)有限公司;國(guó)家電網(wǎng)公司;國(guó)網(wǎng)浙江省電力公司
• 主分類號(hào): H02M7/04
• 分類號(hào): H02M7/04;H02M1/12;H02M1/14;H02J3/01
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于電力電子技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種用于閥組試驗(yàn)裝置的補(bǔ)能電源。

背景技術(shù)

隨著大功率電力電子產(chǎn)品的需求往電壓更高、功率容量更大的方向發(fā)展，兩電平或三電平技術(shù)已經(jīng)滿足不了日益增加的電壓和容量的需求，越來越多的大功率電力電子產(chǎn)品采用模塊化多電平拓?fù)洌缭诟邏捍蠊β暑I(lǐng)域的柔性直流輸電電壓源換流器或鏈?zhǔn)届o止同步補(bǔ)償器多采用模塊化多電平拓?fù)洹?/p>

需要閥組試驗(yàn)裝置來對(duì)模塊化多電平電壓源換流器中主要由可關(guān)斷半導(dǎo)體器件組成的子模塊構(gòu)建與實(shí)際工況相同或相近的電壓應(yīng)力、電流應(yīng)力和熱應(yīng)力等試驗(yàn)環(huán)境，這是提高模塊化多電平電壓源換流器可靠性的重要試驗(yàn)手段。閥組試驗(yàn)裝置在運(yùn)行時(shí)需要補(bǔ)能電源不斷的提供能量以使得閥組試驗(yàn)穩(wěn)定地進(jìn)行，如果補(bǔ)能電源輸出的能量不能及時(shí)補(bǔ)充到閥組中，閥組中子模塊的電容電壓將快速跌落，閥組試驗(yàn)將不能繼續(xù)進(jìn)行。

由于閥組的子模塊中的儲(chǔ)能電容的電壓在穩(wěn)態(tài)運(yùn)行時(shí)會(huì)有較大的周期性波動(dòng)，包含較大的基波頻率波動(dòng)和二倍基波頻率波動(dòng)，此時(shí)補(bǔ)能電源的輸出電壓也會(huì)跟著產(chǎn)生較大的波動(dòng)，輸出的電流和電壓含有較多的低次諧波，若補(bǔ)能電源沒有抑制低次諧波的措施，低次諧波將通過補(bǔ)能電源嚴(yán)重影響電網(wǎng)電能質(zhì)量，另外閥組的子模塊中的儲(chǔ)能電容的電壓波動(dòng)也對(duì)補(bǔ)能電源的輸出調(diào)節(jié)提出了嚴(yán)格的要求。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明提供的一種用于閥組試驗(yàn)裝置的補(bǔ)能電源，可提供閥組試驗(yàn)裝置運(yùn)行所需的功率和電壓，所述補(bǔ)能電源輸出電壓跟隨子模塊電壓的周期性波動(dòng)而波動(dòng)，同時(shí)極大地減少了因?yàn)檠a(bǔ)能電源輸出電壓跟隨子模塊電壓的周期波動(dòng)而產(chǎn)生的低次諧波對(duì)電網(wǎng)的影響，特別是其中的2次諧波、5次諧波、7次諧波。

本發(fā)明采用下述方案實(shí)現(xiàn)：

1、一種用于閥組試驗(yàn)裝置的補(bǔ)能電源，其改進(jìn)之處在于，包含變壓器、串聯(lián)補(bǔ)償器、并聯(lián)補(bǔ)償器、整流橋、輸出電抗、輸出防反二極管，所述變壓器、所述串聯(lián)補(bǔ)償器和所述整流橋串聯(lián)，所述并聯(lián)補(bǔ)償器與所述變壓器并聯(lián)，所述整流橋的輸出端和輸出電抗、輸出防反二極管和輸出開關(guān)串聯(lián)后再與閥組中的子模塊的儲(chǔ)能電容并聯(lián)。

其中，所述的變壓器，原邊和副邊的電壓變比可調(diào)。

其中，所述的閥組，由至少一個(gè)子模塊串聯(lián)組成。

其中，所述的整流橋，由半導(dǎo)體開關(guān)組成。

本發(fā)明達(dá)到的有益效果是：

1、本發(fā)明提供的一種用于閥組試驗(yàn)裝置的補(bǔ)能電源，可快速補(bǔ)充閥組試驗(yàn)裝置所需的能量，避免了因能量缺失導(dǎo)致閥組中子模塊的電容電壓的快速跌落，保障了閥組試驗(yàn)穩(wěn)定運(yùn)行。

2、本發(fā)明提供的一種用于閥組試驗(yàn)裝置的補(bǔ)能電源，輸出防反二極管消除了補(bǔ)能電源輸出電壓比閥組中子模塊電壓低時(shí)子模塊電壓對(duì)補(bǔ)能電源輸出電壓的牽制，使得補(bǔ)能電源因閥組中子模塊的電壓波動(dòng)引起的諧波消除了一半。

3、本發(fā)明提供的一種用于閥組試驗(yàn)裝置的補(bǔ)能電源，串聯(lián)補(bǔ)償器極大地降低了補(bǔ)能電源或電網(wǎng)的低次諧波，并聯(lián)補(bǔ)償器與串聯(lián)補(bǔ)償器的配合使用將使得低次諧波最小化，使得電網(wǎng)受試驗(yàn)系統(tǒng)的影響減少到最小。

4、本發(fā)明提供的一種用于閥組試驗(yàn)裝置的補(bǔ)能電源，所述補(bǔ)能電源的輸出電壓能跟隨子模塊的電容電壓周期性或暫態(tài)的波動(dòng)。

5、本發(fā)明提供的一種用于閥組試驗(yàn)裝置的補(bǔ)能電源，通過對(duì)補(bǔ)能電源運(yùn)行過程的監(jiān)視，判定補(bǔ)能電源是否有故障，若有故障，啟動(dòng)保護(hù)動(dòng)作，待故障解除后再解除保護(hù)動(dòng)作，保證了閥組試驗(yàn)裝置和補(bǔ)能電源在試驗(yàn)過程中的安全。

附圖說明

圖1是本發(fā)明提供的一種用于閥組試驗(yàn)裝置的補(bǔ)能電源的結(jié)構(gòu)圖

圖2至圖3是本發(fā)明提供的所述閥組的結(jié)構(gòu)圖

圖4至圖6是本發(fā)明提供的所述整流橋的結(jié)構(gòu)圖

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施方式作進(jìn)一步詳細(xì)說明。

本發(fā)明提供的一種用于閥組試驗(yàn)裝置的補(bǔ)能電源的結(jié)構(gòu)圖如圖1所示，包含變壓器Tr、串聯(lián)補(bǔ)償器LC1、并聯(lián)補(bǔ)償器LC2、整流橋Rec、輸出電抗L、輸出防反二極管D，變壓器Tr、串聯(lián)補(bǔ)償器LC1和整流橋Rec串聯(lián)，并聯(lián)補(bǔ)償器LC2與變壓器Tr并聯(lián)，整流橋Rec的輸出端和輸出電抗L、輸出防反二極管D和輸出開關(guān)Km串聯(lián)后再與閥組V中的子模塊M的儲(chǔ)能電容C并聯(lián)。

本發(fā)明提供的所述閥組的結(jié)構(gòu)圖如圖2至圖3所示，所述閥組V由至少一個(gè)子模塊M串聯(lián)組成，如圖2所示的所述子模塊M為半橋結(jié)構(gòu)，如圖3所示的所述子模塊M為全橋結(jié)構(gòu)。

本發(fā)明提供的所述整流橋的結(jié)構(gòu)圖如圖4至圖6所示，所述的整流橋Rec由半導(dǎo)體開關(guān)組成，如圖4所示的所述半導(dǎo)體開關(guān)為二極管，如圖5所示的所述半導(dǎo)體開關(guān)為晶閘管，如圖6所示的所述半導(dǎo)體開關(guān)為可關(guān)斷半導(dǎo)體器件。