[發明專利]靜止功率轉換器閥組級功率對沖試驗平臺及試驗方法

有效

• 申請號: 202310651651.6
• 申請日: 2023-06-05
• 公開（公告）號: CN116381394B
• 公開（公告）日: 2023-08-25
• 發明（設計）人: 魏應冬;白青林;李增勤;張冬冬;蔡爽;李笑倩;張建;楊長亮;于培培;趙加建;李志丹;李偉瑞;葛孟超;王佳;秦亮;安朝棟
• 申請（專利權）人: 北京市軌道交通運營管理有限公司;中鐵電氣化局集團有限公司
• 主分類號: G01R31/00
• 分類號: G01R31/00;G01R1/28
• 代理公司: 北京惟專知識產權代理事務所(普通合伙) 16074
• 代理人: 趙星;霍東岳

本申請公開了一種靜止功率轉換器閥組級功率對沖試驗平臺及試驗方法，包括供電區、移相變壓器、試驗電源、直流母線以及控制裝置，所述供電區包括外電源以及調壓器，所述外電源通過所述調壓器對所述移相變壓器供電，所述移相變壓器包含若干連接繞組，所述連接繞組與所述試驗電源中的若干整流電路對應，所述整流電路通過負荷開關連接至所述直流母線，所述負荷開關用于改變所述直流母線的電壓；若干待試驗設備連接至所述直流母線，所述控制裝置連接所述待試驗設備并對所述待試驗設備產生觸發信號。相比于現有技術，可以實現更大范圍的直流電壓變化，因此可以兼容不同電壓等級的閥組試驗，兼容性和通用性更好。

技術領域

本申請屬于電力電子領域，特別涉及一種靜止功率轉換器閥組級功率對沖試驗平臺及試驗方法

背景技術

電力電子技術的高比例滲透極大地促進了牽引供電系統的發展。例如，傳統的牽引供電系統所使用的供電制式一直存在著過分相以及電能質量問題，隨著電力電子技術的應用，出現的組合式同相供電方式在一定程度上改善了電能質量問題，由于該方式中同時使用了同相補償裝置和牽引變壓器，因此無法徹底消除過分相。

現有技術中，如(田旭,?姜齊榮與魏應冬,?電氣化鐵路無斷電過分相方案研究.電力系統保護與控制,?2012.?40(21):?第14-18頁)的記載，介紹了貫通同相供電方式，該方式使用電力電子變壓器代替了牽引變壓器，可以實現電能質量的主動治理，提高系統的安全性和供電能力。背靠背變流器是實現貫通同相供電技術的關鍵設備，閥組或子模塊是背靠背變流器的基本單元，閥組的單獨試驗是變流器安全穩定運行的保證。

交直交變流器在實際運行時，其直流側電壓不是恒定的，因此，對閥組的單獨測試需要提供可變的輸入直流電壓，在不同電壓等級下，電壓波動范圍不能太大。專利1(姚為正,劉剛,孫健,等.?柔性直流輸電換流閥穩態大功率運行試驗裝置及試驗方法[P].?河南省：CN103033701B,2017-11-07.)提供了一種針對柔性直流輸電功率單元的試驗裝置，該裝置通過Buck-Boost電路可改變直流輸入電壓，該試驗裝置的不足是當待試驗單元增加時，試驗容量要受到變壓器容量限制并且直流電壓波動較大。專利2(汪偉,梁樹甜,朱磊.?一種功率模塊試驗平臺[P].?湖北省：CN214409146U,2021-10-15.)提供了一種H橋對沖的試驗平臺，該實驗平臺基于可控整流提供靈活可變的直流輸出電壓，該方案的不足之處是電壓變化范圍較小，使用可控整流一方面會導致試驗平臺所提供的容量不足，另一方面，相比于不可控整流方案，會增加平臺建造成本。

而且在實際運行時，在閥組間循環的可以是有功功率亦可以是無功功率。對閥組的單獨測試需要試驗平臺提供不同功率循環方式。上述的試驗平臺，其共同的局限性在于，未涉及多種功率循環試驗。在某一試驗外電源接入時，試驗容量會受到電源容量限制，試驗容量無法靈活調節，試驗平臺的通用性還需進一步改善。

因此，需要一種新型的靜止功率轉換器閥組級功率對沖試驗平臺能夠解決上述問題。

發明內容

為了解決所述現有技術的不足，本申請提供了一種靜止功率轉換器閥組級功率對沖試驗平臺，通過試驗電源之間的連接方式并通過開關的靈活控制，可以根據待試驗設備容量情況，實現靈活改變試驗容，從而輕松實現不同電壓變換，還可以實現直流電壓輸出波形更加穩定；通過控制控制器，豐富H橋功率對沖類型，本試驗方案可以實現H橋有功功率對沖、無功功率對沖以及有功、無功功率同時對沖試驗。

本申請所要達到的技術效果通過以下方案實現：

根據本發明的第一方面，提供了靜止功率轉換器閥組級功率對沖試驗平臺，包括供電區、移相變壓器、試驗電源、直流母線以及控制裝置，所述供電區包括外電源以及調壓器，所述外電源通過所述調壓器對所述移相變壓器供電，所述移相變壓器包含若干連接繞組，所述連接繞組與所述試驗電源中的若干整流電路對應，所述整流電路通過負荷開關連接至所述直流母線，所述負荷開關用于改變所述直流母線的電壓；若干待試驗設備連接至所述直流母線，所述控制裝置連接所述待試驗設備并對所述待試驗設備產生觸發信號。