[發(fā)明專利]柔性直流輸電系統(tǒng)中閥段短路試驗裝置及試驗方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201710049136.5
• 申請日: 2017-01-23
• 公開（公告）號: CN106932669B
• 公開（公告）日: 2019-09-17
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 柳舟洲;樊文斌;盛俊毅;謝文杰;劉偉增
• 申請（專利權(quán)）人: 特變電工新疆新能源股份有限公司
• 主分類號: G01R31/00
• 分類號: G01R31/00
• 代理公司: 北京天昊聯(lián)合知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11112
• 代理人: 羅建民;鄧伯英

本發(fā)明提供一種柔性直流輸電系統(tǒng)中閥段短路試驗裝置，其中控制單元用于在閥段達到最高穩(wěn)態(tài)結(jié)溫并進入熱平衡后，控制正弦電流回路輸出一組幅值和周波次可調(diào)的正弦電流，以及控制直流衰減電流回路輸出一組幅值可調(diào)的直流衰減電流；并在直流衰減電流達到其峰值之后，使其與正弦電流疊加形成短路試驗電流；以及在短路試驗電流的波形不過零時控制第五、六開關(guān)組件導(dǎo)通，使波形不過零的那部分電流輸入閥段，在短路試驗電流的波形過零時還控制第三開關(guān)組件導(dǎo)通，使波形過零的那部分電流流過第三開關(guān)組件，同時使閥段在短路試驗電流斷續(xù)時承受反壓。相應(yīng)地，提供一種短路試驗方法。本發(fā)明能夠提供使閥段耐受同實際工況相當(dāng)?shù)臅簯B(tài)電流、電壓、以及熱應(yīng)力。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及柔性直流輸電技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種柔性直流輸電系統(tǒng)中閥段短路試驗裝置，以及一種柔性直流輸電系統(tǒng)中閥段短路試驗方法。

背景技術(shù)

基于H半橋子模塊拓撲的柔性直流輸電系統(tǒng)在發(fā)生直流側(cè)短路后，系統(tǒng)會迅速閉鎖各H半橋子模塊中的所有IGBT，以及開通與各H半橋子模塊下管T2反向并聯(lián)的SCR(晶閘管)，并發(fā)出前級交流斷路器斷開的系統(tǒng)保護指令。但由于前級交流斷路器斷開需要時間較長，通常在100ms左右，為了驗證在直流側(cè)短路期間，與H半橋子模塊下管T2反向并聯(lián)的二極管D2和SCR的可靠性，必須在實驗室按照等效試驗的方法，使被測閥段耐受同實際工況相當(dāng)?shù)臅簯B(tài)電流、電壓、以及熱應(yīng)力。

下面通過分析實際系統(tǒng)發(fā)生直流側(cè)短路后內(nèi)部短路電流的形成機理。本領(lǐng)域技術(shù)人員公知的是，在柔性直流輸電系統(tǒng)的雙極直流側(cè)發(fā)生短路后，電容會放電給橋臂電感，此過程形成的電流流過H半橋子模塊上管T1，在被測閥段閉鎖后該電流達到峰值；隨后橋臂電感放電形成衰減的直流電流，同時疊加電網(wǎng)的三相正弦短路電流，從而形成短路電流，這就是短路電流的形成機理。而且，根據(jù)直流側(cè)短路回路阻抗大小不同，疊加形成的短路電流的波形主要呈現(xiàn)出不過零和過零兩種形式。

目前，行業(yè)內(nèi)普遍采用直流衰減電流和正弦電流疊加的方法來等效短路電流，并提出相應(yīng)的短路試驗方案。然而，發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，現(xiàn)有技術(shù)所提出的短路試驗方案存在以下問題：

1)在直流衰減電流上升到峰值的過程中，衰減電流就已經(jīng)流過與下管T2反向并聯(lián)的二極管D2和SCR，隨后，在衰減電流達到峰值后再與正弦電流疊加并對被測閥段進行短路試驗。但是，直流衰減電流上升到峰值的過程中短路電流應(yīng)該流過H半橋子模塊上管T1，而非與下管T2反向并聯(lián)的二極管D2和SCR，這就導(dǎo)致與下管T2反向并聯(lián)的二極管D2和SCR沒有完全耐受與實際相同的短路電流應(yīng)力；

2)無法實現(xiàn)被測閥段短路電流過零斷續(xù)這種工況下對H半橋子模塊耐受反壓能力的考核；

3)無法滿足在最嚴酷狀態(tài)下，對H半橋子模塊耐受熱應(yīng)力的考核，即，無法在被測閥段運行至最高穩(wěn)態(tài)結(jié)溫并進入熱平衡后立即進行短路試驗。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是針對現(xiàn)有技術(shù)中所存在的上述缺陷，提供一種能夠使被測閥段耐受同實際工況相當(dāng)?shù)臅簯B(tài)電流、電壓、以及熱應(yīng)力的柔性直流輸電系統(tǒng)中閥段短路試驗裝置和試驗方法。

解決本發(fā)明技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是：

本發(fā)明提供一種柔性直流輸電系統(tǒng)中閥段短路試驗裝置，其包括正弦電流回路、直流衰減電流回路、第三開關(guān)組件、第五開關(guān)組件、第六開關(guān)組件、閥段和控制單元；

所述正弦電流回路的第一端與直流衰減電流回路的第一端連接，并通過第五開關(guān)組件與所述閥段的第一端連接，所述正弦電流回路的第二端與直流衰減電流回路的第二端連接，并通過第六開關(guān)組件與所述閥段的第二端連接，所述第三開關(guān)組件的兩端分別與正弦電流回路的第一端和第二端連接；