[發明專利]一種直流變壓器功率模塊能量循環檢測系統及方法

在審

• 申請號: 202111176944.0
• 申請日: 2021-10-09
• 公開（公告）號: CN113917227A
• 公開（公告）日: 2022-01-11
• 發明（設計）人: 肖立軍;陳建福;阮綿暉;王力偉;裴星宇;陳基順;萬新宇;莫凡;郭博寧;黃浪;王建勇;吳碧海;趙文龍
• 申請（專利權）人: 廣東電網有限責任公司;廣東電網有限責任公司珠海供電局
• 主分類號: G01R21/00
• 分類號: G01R21/00;G01R19/00
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司 11227
• 代理人: 潘紅

本發明提供了一種直流變壓器功率模塊能量循環檢測系統及方法。本發明的直流變壓器功率模塊能量循環檢測系統包括功率模塊本體、測試用直流電源和上位機，所述上位機控制功率模塊的運行方式，以及能量流動的方向和能量大小，實現功率模塊的穩定性測試。本發明的直流變壓器功率模塊能量循環檢測方法，解決了當前直流變壓器功率模塊測試時測試用電損耗大、難以準確驗證實際運行工況、無法實現功率雙向調節問題，可以實現直流變壓器功率模塊能量雙向流動測試，輕載、滿載和過載運行測試。

技術領域

本發明涉及電力檢測領域，具體涉及一種直流變壓器功率模塊能量循環檢測系統及方法。

背景技術

隨著直流配電網和直流負載的興起，直流變壓器開始應用于直流系統的變壓。相比于傳統的“工頻變壓器+電力電子變流器”的直流變壓方式，直流變壓器效率更高、體積更小，因此得到了越來越多的重視。

在電路的拓撲結構上，直流變壓器由大量的功率模塊通過串、并聯的方式構成。因此功率模塊的可靠性是直流變壓器安全穩定運行的關鍵。對直流變壓器的功率模塊進行嚴格的測試是保證直流變壓器系統安全可靠運行的關鍵。

對直流變壓器功率模塊的測試，可以分為基本功能測試和穩定性測試兩種。基本功能測試主要包括絕緣耐壓測試、主回路通斷測試、驅動及通信測試，這是功率模塊進行帶電運行的必測項目。穩定性測試主要是指功率模塊按額定的電壓、電流進行長時間運行，以驗證功率器件的熱穩定性、電氣特性等。如圖1所示，目前，針對直流變壓器功率模塊的測試方法，通常是針對單個功率模塊搭建基于電源→功率模塊→電阻負載的測試平臺，測試時功率僅能單向流動，而且測試過程需要消耗大量的電能。對于大功率的功率模塊測試，該方法具有嚴重的局限性。

發明內容

為解決現有技術存在的問題，本發明提供了一種直流變壓器功率模塊能量循環檢測系統及方法，本發明的技術方案如下。

一種直流變壓器功率模塊能量循環檢測系統，包括功率模塊本體、測試用直流電源和上位機，所述上位機控制功率模塊的運行方式，以及能量流動的方向和能量大小，實現功率模塊的穩定性測試，功率模塊本體包括第一直流側模塊和第二直流側模塊，所述第一直流側模塊包括第一DAB電路，所述第一DAB電路包括開關器件，所述第二直流側模塊包括第二DAB電路，所述第二DAB電路包括開關器件；

第一直流側模塊與第一直流側直流母線電容并聯，第二直流側模塊與第二直流側直流母線電容并聯；

第一直流側模塊與第二直流側模塊通過諧振電感和隔離變壓器耦合；

連接第一直流側正母線端子和第二直流側正母線端子至測試電源正輸出，連接第一直流側負母線端子和第二直流側負母線端子至測試電源負輸出，實現功率模塊的首尾相連。

一種基于上述直流變壓器功率模塊能量循環檢測系統的直流變壓器功率模塊能量循環檢測方法，包括：

調節測試用直流電源的輸出電壓，控制第一直流側直流母線電容電壓和第二直流側直流母線電容電壓至待測試電壓；

調節第一DAB電路的開關器件和第二DAB電路的開關器件之間的移相角，調節控制諧振電感上的電流大小，進而實現對隔離變壓器傳遞功率大小和功率流動方向的控制。

優選的，測試時，功率在第一DAB電路、諧振電感、隔離變壓器、第二DAB電路之間循環流動。

相對于現有技術，本發明的有益技術效果在于：本發明的目的在于提出一種直流變壓器功率模塊能量循環檢測系統及方法，適用于大功率直流變壓器功率模塊的滿載、長時間穩定性測試，解決了當前直流變壓器功率模塊測試時測試用電損耗大、難以準確驗證實際運行工況、無法實現功率雙向調節問題，可以實現直流變壓器功率模塊能量雙向流動測試，輕載、滿載和過載運行測試。

附圖說明