[發明專利]一種模塊化多電平換流閥的穩態試驗電路和方法

在審

• 申請號: 201711463775.2
• 申請日: 2017-12-28
• 公開（公告）號: CN108051685A
• 公開（公告）日: 2018-05-18
• 發明（設計）人: 查鯤鵬;聞福岳;張寶樹;周劍波;張曉林
• 申請（專利權）人: 中電普瑞電力工程有限公司
• 主分類號: G01R31/00
• 分類號: G01R31/00
• 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

1.一種模塊化多電平換流閥的穩態試驗電路，其特征在于，包括直流電源、輔助閥、試品閥和負載電抗器；

所述輔助閥、負載電抗器和試品閥依次串聯，所述直流電源設有N個輸出接口，所述輔助閥和試品閥均包括N個串聯的子模塊，所述N個輸出接口分別與輔助閥中的支撐電容連接。

2.根據權利要求1所述的模塊化多電平換流閥的穩態試驗電路，其特征在于，所述輔助閥中第一個子模塊的高壓端出線通過負載電抗器與試品閥中第一個子模塊的高壓端出線連接，所述輔助閥中第N個子模塊的低壓端出線與試品閥中的第N個子模塊的低壓端出線直接連接。

3.根據權利要求1所述的模塊化多電平換流閥的穩態試驗電路，其特征在于，所述子模塊包括支撐電容C、均壓電阻R、IGBT1、IGBT2、與IGBT1反并聯的二極管D1、與IGBT2反并聯的二極管D2、旁路晶閘管T和旁路開關K；

所述支撐電容C與均壓電阻R并聯，所述IGBT1和IGBT2通過均壓電阻R反向并聯，所述旁路晶閘管T和旁路開關K均與IGBT2并聯。

4.一種采用如權利要求1-3任一所述的模塊化多電平換流閥的穩態試驗電路實現穩態試驗的方法，其特征在于，包括：

根據穩態試驗電路的功率平衡方程確定負載電抗器的電流直流偏置量；

根據負載電抗器的電流直流偏置量確定模塊化多電平換流閥的運行工況；

所述穩態試驗電路的功率平衡方程通過輔助閥和試品閥的瞬時功率進行構建。

5.根據權利要求4所述的模塊化多電平換流閥的穩態試驗方法，其特征在于，所述穩態試驗電路的功率平衡方程如下式：

∫T(p1+p2)dt＝0

其中，T表示工頻周期，p1表示輔助閥的瞬時功率，p2表示試品閥的瞬時功率，且滿足：

p 1 = u 1 i = 1 2 U d c I d c [ C 1 + A 1 ( ω t ) + B 1 ( 2 ω t ) ] p 2 = u 2 i = 1 2 U d c I d c [ C 2 + A 2 ( ω t ) + B 2 ( 2 ω t ) ] ]]>

其中，Udc表示輔助閥和試品閥輸出電壓的峰值，且Udc＝N·Usm，N表示輔助閥和試品閥均包中子模塊的個數，Usm表示子模塊中支撐電容的額定電壓；U1表示輔助閥輸出電壓交流分量的有效值，U2表示試品閥輸出電壓交流分量的有效值；ω表示工頻角頻率；u1表示輔助閥的輸出電壓，且u2表示試品閥的輸出電壓，且δ表示輔助閥與試品閥輸出電壓的相角差；Idc表示負載電抗器的電流直流偏置量；i表示負載電抗器的電流，且滿足表示負載電抗器電流交流分量的相位角，Iac表示負載電抗器電流交流分量的有效值，且j表示虛數單位，X表示負載電抗器的電抗，A1、B1、C1、A2、B2和C2均表示中間量，且滿足：

其中，λ1和λ2均表示電壓調制比，且k表示電流調制比，