[發(fā)明專利]一種評(píng)估高壓換流閥晶閘管阻斷狀態(tài)的方法及電路

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202011213148.5
• 申請(qǐng)日: 2020-11-03
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN112415355B
• 公開(kāi)（公告）日: 2022-04-01
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 龐磊;李琦;張喬根;劉軒東;趙軍平;李曉昂;吳治誠(chéng)
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 西安交通大學(xué);國(guó)網(wǎng)江蘇省電力有限公司電力科學(xué)研究院
• 主分類號(hào): G01R31/26
• 分類號(hào): G01R31/26
• 代理公司: 北京中濟(jì)緯天專利代理有限公司 11429
• 代理人: 覃婧嬋

本公開(kāi)揭示了一種評(píng)估高壓換流閥晶閘管阻斷狀態(tài)的方法，包括以下步驟：選取若干同型號(hào)晶閘管，測(cè)量不同溫度條件下每個(gè)晶閘管的伏安特性并獲得其電流?電壓曲線，根據(jù)所述電流?電壓曲線獲得不同溫度條件下每個(gè)晶閘管的電阻?電壓曲線，建立若干同型號(hào)晶閘管的電阻?電壓曲線簇；測(cè)量用于工作現(xiàn)場(chǎng)的換流閥晶閘管級(jí)的靜態(tài)均壓電阻值和阻尼電容值；對(duì)用于工作現(xiàn)場(chǎng)的換流閥晶閘管級(jí)施加階躍電壓，同時(shí)采集換流閥晶閘管級(jí)兩端的電壓波形，根據(jù)電壓波形及靜態(tài)均壓電阻值、阻尼電容值計(jì)算換流閥晶閘管的等效絕緣電阻；通過(guò)將所述換流閥晶閘管的等效絕緣電阻和電阻?電壓曲線簇進(jìn)行對(duì)比，評(píng)估換流閥晶閘管的阻斷狀態(tài)。

技術(shù)領(lǐng)域

本公開(kāi)屬于功率半導(dǎo)體器件和電力電子技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種評(píng)估高壓換流閥晶閘管阻斷狀態(tài)的方法及電路。

背景技術(shù)

換流閥作為特高壓換流站的核心設(shè)備，現(xiàn)階段，特高壓直流輸電換流閥仍以晶閘管閥為主。晶閘管作為換流閥中最核心的器件，通過(guò)其開(kāi)通關(guān)斷，實(shí)現(xiàn)電能變換，其可靠性又是制約換流閥設(shè)備安全運(yùn)行的關(guān)鍵。晶閘管器件在服役期間承受長(zhǎng)期的電、熱應(yīng)力，不可避免地會(huì)出現(xiàn)工作特性的退化，一旦晶閘管器件特性退化引發(fā)系統(tǒng)性失效，則會(huì)嚴(yán)重影響換流閥的安全運(yùn)行，威脅直流輸電工程乃至電網(wǎng)系統(tǒng)的安全運(yùn)行。因此需要定期針對(duì)高壓換流閥晶閘管級(jí)狀態(tài)進(jìn)行試驗(yàn)評(píng)估。

阻斷特性作為評(píng)估晶閘管狀態(tài)的重要性能參數(shù)，更是關(guān)系到換流閥設(shè)備安全可靠運(yùn)行的關(guān)鍵。但受制于晶閘管級(jí)單元電氣結(jié)構(gòu)限制，目前在現(xiàn)場(chǎng)針對(duì)換流閥中晶閘管進(jìn)行阻斷狀態(tài)測(cè)試時(shí)，通常用工頻交流電源進(jìn)行測(cè)試，但需要將阻尼電阻、阻尼電容以及直流均壓電阻等元件拆卸，由于高壓換流閥中包含有大量晶閘管級(jí)，因此，會(huì)導(dǎo)致試驗(yàn)過(guò)程費(fèi)時(shí)費(fèi)力，影響試驗(yàn)效率。

發(fā)明內(nèi)容

針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中的不足，本公開(kāi)的目的在于提供一種評(píng)估高壓換流閥晶閘管阻斷狀態(tài)的方法，能夠在不拆除電阻和電容等外圍電路的情況準(zhǔn)確評(píng)估換流晶閘管的阻斷特性。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本公開(kāi)提供以下技術(shù)方案：

一種評(píng)估高壓換流閥晶閘管阻斷狀態(tài)的方法，包括：

S100：選取若干同型號(hào)的換流閥晶閘管，測(cè)量不同溫度條件下每個(gè)換流閥晶閘管的伏安特性并獲得其電流-電壓曲線，根據(jù)所述電流-電壓曲線獲得每個(gè)換流閥晶閘管在對(duì)應(yīng)溫度條件下的電阻-電壓曲線，并建立若干同型號(hào)換流閥晶閘管的電阻-電壓曲線簇；

S200：測(cè)量在工作現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)行的換流閥晶閘管級(jí)的靜態(tài)均壓電阻值和阻尼電容值；

S300：對(duì)在工作現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)行的換流閥晶閘管級(jí)施加階躍電壓，同時(shí)采集換流閥晶閘管級(jí)兩端的電壓波形，根據(jù)電壓波形及靜態(tài)均壓電阻值和阻尼電容值計(jì)算換流閥晶閘管的等效絕緣電阻；

S400：通過(guò)將所述換流閥晶閘管的等效絕緣電阻和電阻-電壓曲線簇進(jìn)行對(duì)比，評(píng)估換流閥晶閘管的阻斷狀態(tài)。

優(yōu)選的，步驟S100中，求取電流-電壓曲線上每一點(diǎn)的靜態(tài)電阻值，并根據(jù)所述靜態(tài)電阻值獲得每個(gè)換流閥晶閘管的電阻-電壓曲線。

優(yōu)選的，步驟S300中，對(duì)在工作現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)行的換流閥晶閘管級(jí)所施加的階躍電壓的幅值為換流閥晶閘管阻斷狀態(tài)耐受電壓規(guī)定的最高值。

優(yōu)選的，步驟S300中，所施加的階躍電壓的電壓上升率不高于換流閥晶閘管的斷態(tài)臨界電壓上升率。

優(yōu)選的，步驟S100中，所選取的換流閥晶閘管的數(shù)量不小于100個(gè)。

優(yōu)選的，步驟S300中，換流閥晶閘管的等效絕緣電阻通過(guò)下式獲得：