[實用新型]一種阻尼模塊試驗裝置

有效

• 申請號: 201720472142.7
• 申請日: 2017-04-28
• 公開（公告）號: CN206725674U
• 公開（公告）日: 2017-12-08
• 發明（設計）人: 謝曄源;闕波;李繼紅;張中鋒;朱承治;姚暉;朱銘煉;劉洪德;張勁;姜田貴;俞恩科;黃曉明;陸翌;裘鵬;喬敏
• 申請（專利權）人: 南京南瑞繼保電氣有限公司;國網浙江省電力公司;國網浙江省電力公司電力科學研究院
• 主分類號: G01R31/00
• 分類號: G01R31/00
• 代理公司: 南京經緯專利商標代理有限公司32200
• 代理人: 葛瀟敏

技術領域

本實用新型屬于電力電子應用領域，特別涉及一種阻尼模塊試驗裝置。

背景技術

基于模塊化多電平換流器(Modular Multilevel Converter，MMC)技術的柔性直流輸電技術有著廣闊的應用前景，由于直流輸電線路長度可能達幾千公里，發生直流短路故障的概率很大。目前常用的基于半橋結構的模塊化多電平換流閥子模塊由于全控型開關器件反并聯續流二極管的存在，在直流側故障時，通常無法采用控制或者閉鎖換流器的方法來限制短路電流，一般只能通過斷開交流側斷路器來分斷故障電流，導致了系統故障后無法實現快速恢復。

在換流器的橋臂中加入阻尼模塊，在直流側發生故障后，快速閉鎖阻尼模塊的雙向通流開關，投入阻尼電阻，可以有效抑制直流短路電流的上升率和加快交流側斷路器跳開后故障電流的快速衰減。

阻尼模塊在出廠時需要對其進行詳細完備的例行試驗，對阻尼模塊中全控型半導體開關器件構建與實際工況相同或相近的電壓應力、電流應力和熱應力等效試驗環境是提高阻尼模塊可靠性的重要試驗手段。本案正是基于阻尼模塊的出廠例行試驗需求產生。

實用新型內容

本實用新型的目的，在于提供一種阻尼模塊試驗裝置，可在若干個阻尼模塊上等效再現穩態工況和暫態工況下的電壓應力、電流應力和熱應力。

為了達成上述目的，本實用新型的解決方案是：

一種阻尼模塊試驗裝置，包括電源、電源開關、第一半橋功率模塊、第二半橋功率模塊、負載電抗和n個待試阻尼模塊，n為自然數；其中，第一、第二半橋功率模塊的結構相同，均包括相互并聯的電阻、儲能電容和橋臂，且第一、第二半橋功率模塊同向并聯；電源與電源開關串聯后，兩端分別與第一半橋功率模塊的兩端連接；所述負載電抗與n個待試阻尼模塊相串聯后，兩端分別與第一、第二半橋功率模塊的橋臂輸出中點連接。

上述橋臂包括第一、第二開關元件，且第一、第二開關元件分別連接反并聯二極管，第一、第二開關元件順序串聯后，再與儲能電容并聯。

上述電源具備輸出緩啟動功能。

上述待試阻尼模塊包括阻尼電阻、全控型開關器件、續流二極管和旁路開關，其中，全控型開關器件和續流二極管反向并聯組成一個半導體模塊，所述阻尼電阻、旁路開關和半導體模塊相互并聯。

一種基于如前所述阻尼模塊試驗裝置的試驗方法，包括如下步驟：

步驟1，閉合電源開關，電源對第一、第二半橋功率模塊中的儲能電容充電；

步驟2，當第一、第二半橋功率模塊的儲能電容電壓達到設定值時，先解鎖待試的n個阻尼模塊，再解鎖第一、第二半橋功率模塊，調整流過負載電抗、待試阻尼模塊的電流，從而在待試阻尼模塊上建立起等效工況下的穩態電壓應力、電流應力和熱應力；

步驟3，待試阻尼模塊在等效工況下的電壓應力、電流應力和熱應力穩態運行一定時間后，調節流過待試阻尼模塊的暫態電流，從而在待試阻尼模塊上建立起等效工況下的暫態電壓應力、電流應力和熱應力；

步驟4，當待試阻尼模塊穩態試驗和暫態試驗完成后，閉鎖第一、第二半橋功率模塊，斷開電源開關，退出電源，待第一、第二半橋功率模塊儲能電容和負載電抗能量釋放完畢，試驗結束。

一種阻尼模塊試驗裝置，包括電源、電源開關、全橋功率模塊、負載電抗和n個待試阻尼模塊，n為自然數；其中，全橋功率模塊包括相互并聯的電阻、儲能電容和兩條橋臂；電源與電源開關串聯后，兩端分別與全橋功率模塊的兩端連接；所述負載電抗與n個待試阻尼模塊相串聯后，兩端分別與全橋功率模塊中兩條橋臂的輸出中點連接。

上述每條橋臂均包括第一、第二開關元件，且第一、第二開關元件分別連接反并聯二極管，第一、第二開關元件順序串聯后，再與儲能電容并聯。

上述電源具備輸出緩啟動功能。

上述待試阻尼模塊包括阻尼電阻、全控型開關器件、續流二極管和旁路開關，其中，全控型開關器件和續流二極管反向并聯組成一個半導體模塊，所述阻尼電阻、旁路開關和半導體模塊相互并聯。

一種基于如前所述阻尼模塊試驗裝置的試驗方法，包括如下步驟：

步驟1，閉合電源開關，電源對全橋功率模塊中的儲能電容充電；

步驟2，當全橋功率模塊的儲能電容電壓達到設定值時，先解鎖待試的n個阻尼模塊，再解鎖全橋功率模塊，調整流過負載電抗、待試阻尼模塊的電流，從而在待試阻尼模塊上建立起等效工況下的穩態電壓應力、電流應力和熱應力；