[發(fā)明專利]一種模塊化多電平換流閥的穩(wěn)態(tài)試驗(yàn)裝置和方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201711477020.8
• 申請(qǐng)日: 2017-12-29
• 公開（公告）號(hào): CN108279378B
• 公開（公告）日: 2022-03-18
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 孫寶奎;尹莉;聞福岳;周亮;周劍波;張寶樹
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中電普瑞電力工程有限公司
• 主分類號(hào): G01R31/327
• 分類號(hào): G01R31/327
• 代理公司: 北京安博達(dá)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11271
• 代理人: 徐國(guó)文

本發(fā)明提供了一種模塊化多電平換流閥的穩(wěn)態(tài)試驗(yàn)裝置和方法，裝置包括負(fù)載電抗器、試品閥、輔助閥、水冷裝置、直流電源、控制裝置以及保護(hù)裝置，電抗器的電流交流分量和電流直流分量能夠單獨(dú)控制，且穩(wěn)態(tài)試驗(yàn)電路結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單。本發(fā)明提供的穩(wěn)態(tài)試驗(yàn)方法通過(guò)在充電階段和試驗(yàn)階段對(duì)輔助閥和試品閥進(jìn)行解鎖或閉鎖控制，并在不同階段對(duì)輔助閥和試品閥中的支撐電容進(jìn)行充電，實(shí)現(xiàn)模塊化多電平換流閥的穩(wěn)態(tài)試驗(yàn)；本發(fā)明只通過(guò)直流電源設(shè)有的N個(gè)輸出接口為輔助閥中的支撐電容充電和補(bǔ)能，而不需要單獨(dú)設(shè)置另外的直流電源的為試品閥中的支撐電容充電，使得整個(gè)試驗(yàn)電路成本較低，且本發(fā)明能夠完全再現(xiàn)模塊化多電平換流閥實(shí)際運(yùn)行工況。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及

背景技術(shù)

柔性直流輸電相比于交流輸電和傳統(tǒng)直流輸電，在運(yùn)行性能上具有獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)。隨著模塊化多電平柔性直流輸電換流閥技術(shù)的不斷發(fā)展，柔性直流輸電工程、柔性直流輸電網(wǎng)絡(luò)建設(shè)的腳步也不斷加快。作為模塊化多電平柔性直流輸電的核心設(shè)備之一，柔性直流輸電換流閥的性能決定著柔性直流輸電系統(tǒng)的運(yùn)行可靠性和穩(wěn)定性，因此，保證模塊化多電平柔性直流輸電換流閥(即模塊化多電平換流閥)的可靠性成為保證柔性直流輸電系統(tǒng)可靠性的必要措施之一。

模塊化多電平換流閥的最小功能單元是子模塊，因此，柔性直流輸電系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行，等效為每個(gè)子模塊單元均能承受柔性直流輸電系統(tǒng)實(shí)際工況下的電氣應(yīng)力，并可以在此電氣應(yīng)力下穩(wěn)定可靠運(yùn)行。因此，對(duì)每一個(gè)子模塊進(jìn)行穩(wěn)態(tài)試驗(yàn)是柔性直流輸電子模塊生產(chǎn)過(guò)程中必不可少的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。現(xiàn)有技術(shù)中針對(duì)于模塊化多電平換流閥的穩(wěn)態(tài)試驗(yàn)往往設(shè)有兩個(gè)直流電源，分別為充電直流電源和補(bǔ)能直流電源，兩者均只具有一個(gè)輸出接口。補(bǔ)能直流電源與輔助閥低壓端子模塊的支撐電容連接，用于給試驗(yàn)電路補(bǔ)充有功損耗；充電直流電源用于為試驗(yàn)回路中所有電容充電，使輔助閥和試品閥建立觸發(fā)解鎖的試驗(yàn)電壓。由于輔助閥和試品閥中的子模塊較多，試驗(yàn)回路的有功損耗較大，因此對(duì)補(bǔ)能直流電源的功率輸出能力有很高的要求?，F(xiàn)有技術(shù)中負(fù)載電抗器的電流交流分量和電流直流分量不能完全解耦，導(dǎo)致負(fù)載電抗器的電流交流分量和電流直流分量不能單獨(dú)控制。且負(fù)載電抗器的電流諧波含量大，與模塊化多電平換流閥的實(shí)際運(yùn)行工況相差較大，不能完全再現(xiàn)模塊化多電平換流閥實(shí)際運(yùn)行工況。

發(fā)明內(nèi)容

為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)中負(fù)載電抗器的電流交流分量和電流直流分量不能單獨(dú)控制且不能完全再現(xiàn)模塊化多電平換流閥實(shí)際運(yùn)行工況的不足，本發(fā)明提供一種模塊化多電平換流閥的穩(wěn)態(tài)試驗(yàn)裝置和方法，穩(wěn)態(tài)試驗(yàn)裝置包括負(fù)載電抗器、通過(guò)負(fù)載電抗器連接的試品閥和輔助閥、用于給輔助閥和試品閥提供冷卻水的水冷裝置、用于給輔助閥中的支撐電容充電的直流電源、用于通過(guò)光纖向輔助閥和試品閥發(fā)送解鎖命令和閉鎖命令并控制輔助閥和試品閥各自輸出電壓的相位角以及直流電源的輸出電壓的控制裝置以及用于在穩(wěn)態(tài)試驗(yàn)裝置發(fā)生故障時(shí)對(duì)穩(wěn)態(tài)試驗(yàn)裝置進(jìn)行保護(hù)的保護(hù)裝置，并通過(guò)在充電階段和試驗(yàn)階段對(duì)輔助閥和試品閥進(jìn)行解鎖或閉鎖控制，實(shí)現(xiàn)對(duì)模塊化多電平換流閥的穩(wěn)態(tài)試驗(yàn)，并能夠完全再現(xiàn)模塊化多電平換流閥實(shí)際運(yùn)行工況。

負(fù)載電抗器的電流交流分量和電流直流分量可以完全解耦

為了實(shí)現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明采取如下技術(shù)方案：

本發(fā)明提供一種模塊化多電平換流閥的穩(wěn)態(tài)試驗(yàn)裝置，包括負(fù)載電抗器、通過(guò)負(fù)載電抗器連接的試品閥和輔助閥、水冷裝置、直流電源、控制裝置和保護(hù)裝置；

所述水冷裝置，用于給輔助閥和試品閥提供冷卻水；

所述直流電源，用于給輔助閥中的支撐電容充電；

所述控制裝置，用于通過(guò)光纖向輔助閥和試品閥發(fā)送解鎖命令和閉鎖命令，并控制輔助閥和試品閥各自輸出電壓的相位角以及直流電源的輸出電壓；

所述保護(hù)裝置，用于在穩(wěn)態(tài)試驗(yàn)裝置發(fā)生故障時(shí)對(duì)穩(wěn)態(tài)試驗(yàn)裝置進(jìn)行保護(hù)。

所述輔助閥和試品閥均包括N個(gè)串聯(lián)的子模塊；