[實(shí)用新型]一種采用交流試驗(yàn)電源的換流閥穩(wěn)態(tài)運(yùn)行試驗(yàn)裝置

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201720469269.3
• 申請(qǐng)日: 2017-04-28
• 公開（公告）號(hào): CN207114647U
• 公開（公告）日: 2018-03-16
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張海濤;翁海清;王國(guó)強(qiáng);易榮;岳偉;廖其艷
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 榮信匯科電氣技術(shù)有限責(zé)任公司
• 主分類號(hào): G01R31/00
• 分類號(hào): G01R31/00
• 代理公司: 鞍山嘉訊科技專利事務(wù)所21224
• 代理人: 張群

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及柔性直流輸電和電力電子應(yīng)用技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種采用交流試驗(yàn)電源的換流閥穩(wěn)態(tài)運(yùn)行試驗(yàn)裝置。

背景技術(shù)

基于MMC電壓源換流器的柔性直流輸電系統(tǒng)具有向無源系統(tǒng)或者弱交流系統(tǒng)供電、有功和無功快速獨(dú)立控制、易于構(gòu)成多端網(wǎng)絡(luò)和環(huán)境友好等優(yōu)異性能，并且MMC-HVDC系統(tǒng)的輸送電壓諧波含量極低，無需再配置額外的濾波器，使得基于MMC的柔性直流輸電在輸電領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用前景。而MMC-HVDC的核心部件功率單元模塊是整個(gè)柔性直流輸電換流閥的最小單元，功率單元模塊組成閥段，由閥段組成換流閥的6個(gè)橋臂。

換流閥的可靠性直接決定了柔性直流輸電系統(tǒng)的可靠性。為了保證在柔性直流輸電系統(tǒng)的各種工況中，換流閥能夠可靠運(yùn)行，IEC標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了對(duì)換流閥閥段進(jìn)行的型式試驗(yàn)，其中包含了穩(wěn)態(tài)運(yùn)行試驗(yàn)。這是柔性直流輸電工程設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)中不可缺少的重要環(huán)節(jié)，是整個(gè)柔直系統(tǒng)后期安全穩(wěn)定持久運(yùn)行的重要保證。

柔性直流輸電的換流閥在穩(wěn)態(tài)運(yùn)行時(shí)會(huì)承受較大的電流，其中包括直流分量和交流分量。根據(jù)實(shí)際運(yùn)行工況的要求和IEC標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定，在試驗(yàn)過程中，橋臂電流的直流分量、交流分量的幅值、及交直流合成后橋臂電流的峰值都必須按照工程要求進(jìn)行調(diào)整。

根據(jù)實(shí)際運(yùn)行工況的要求和IEC標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定，在試驗(yàn)過程中，換流閥兩端的電壓一般包括直流電壓分量和交流電壓分量，在典型的設(shè)計(jì)下，直流電壓分量相當(dāng)于閥段額定電壓的一半，而交流電壓分量的幅值約等于閥段額定電壓的一半。為了給閥段供電，同時(shí)產(chǎn)生所需要的直流電壓分量，目前公開的所有方法都依靠高壓直流電源，明顯增加了試驗(yàn)成本。

公開號(hào)為CN202230181的中國(guó)專利“柔性直流輸電MMC閥穩(wěn)態(tài)運(yùn)行試驗(yàn)的功率環(huán)試驗(yàn)裝置”采用了兩個(gè)直流電源，需要依靠額外的高壓直流電源充電和額外的低壓直流電源補(bǔ)能，明顯增大了試驗(yàn)裝置的成本。

公開號(hào)為CN105372586A的中國(guó)專利“一種柔性直流輸電電壓源換流器閥運(yùn)行試驗(yàn)方法”也采用了直流試驗(yàn)電源，需要額外的低壓直流電源補(bǔ)能，明顯增大了試驗(yàn)裝置的成本。并且專利中的方法需要額外的高壓直流整流電源及高壓電容器組，明顯增大了試驗(yàn)裝置的成本，而且控制復(fù)雜。

發(fā)明內(nèi)容

為了克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，本實(shí)用新型提供一種采用交流試驗(yàn)電源的換流閥穩(wěn)態(tài)運(yùn)行試驗(yàn)裝置，充分利用現(xiàn)有柔性直流換流閥輔助運(yùn)行試驗(yàn)裝置，將試品閥和補(bǔ)能閥的單元連接方向相反，這種連接方式能夠配合交流電源的工作周期實(shí)現(xiàn)對(duì)補(bǔ)能閥和試品閥的交替充電過程直接采用普通的小功率變壓器對(duì)試驗(yàn)系統(tǒng)進(jìn)行充電、補(bǔ)能，不需要配置直流電源。所需的小功率變壓器，可以簡(jiǎn)單用一個(gè)小功率的單相變壓器實(shí)現(xiàn)，或者一個(gè)調(diào)壓器來實(shí)現(xiàn)，主回路簡(jiǎn)單可靠。

為了達(dá)到上述目的，本實(shí)用新型采用以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)：

一種采用交流試驗(yàn)電源的換流閥穩(wěn)態(tài)運(yùn)行試驗(yàn)裝置，包括第一試品閥1、第二試品閥 2、補(bǔ)能閥、變壓器T1、環(huán)流抑制電抗L02、補(bǔ)能橋臂電抗L01、開關(guān)K01和交流試驗(yàn)電源 S0。

所述的第一試品閥1和第二試品閥2的低壓端即負(fù)極相連并接地，高壓端即正極分別接在環(huán)流抑制電抗L02的兩邊，變壓器T1的副邊繞組的一端連接補(bǔ)能閥的低壓端即負(fù)極，補(bǔ)能閥的高壓端即正極與補(bǔ)能橋臂電抗L01串聯(lián)后接環(huán)流抑制電抗L02的任何一端，變壓器T1的副邊繞組的另外一端接地，變壓器T1的原邊繞組與開關(guān)K01串接之后與交流試驗(yàn)電源S0相連接。這種連接方式能夠配合交流電源的工作周期實(shí)現(xiàn)對(duì)補(bǔ)能閥和試品閥的交替充電過程。

所述的變壓器T1可以采用調(diào)壓器，在試驗(yàn)過程中通過調(diào)壓器的緩慢調(diào)壓對(duì)試驗(yàn)電路進(jìn)行充電。

在變壓器T1和開關(guān)K01中間還可以串聯(lián)有充電電阻R，并且在充電電阻R上還并聯(lián)有旁路開關(guān)K02，在試驗(yàn)過程中通過充電電阻和旁路開關(guān)對(duì)試驗(yàn)電路進(jìn)行充電。

還可以采用兩個(gè)環(huán)流抑制電抗L02和L03使兩個(gè)試品閥平衡布置，連接方式為：第一試品閥1和第二試品閥2一端相連并接地，另外一端與環(huán)流抑制電抗L02、L03串聯(lián)，變壓器T1的副邊繞組的一端與補(bǔ)能閥、補(bǔ)能橋臂電抗L01串聯(lián)后連接在環(huán)流抑制電抗L02、 L03的中點(diǎn)上，變壓器T1的副邊繞組的另外一端接地。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型的有益效果是：