CN101393242B - 高压直流输电换流阀单注入试验方法 - Google Patents
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Abstract
一种高压直流输电换流阀单注入试验方法，试验的同步电压为大电流源输入电压，试验步骤由同步信号确定，在一个试验周期T的步骤为：t0～t1阶段，通过控制该阶段的持续时间控制6脉冲桥的触发角a；t1时刻，触发导通V4和Vt阀；t2时刻触发V21阀；t2～t3期间，V1阀完成过零关断；t3时刻，触发V22阀，使试品阀耐受同实际工况相同的电压波形；t3～t4调节试品阀工作于实际的整流或逆变状态；t4时刻，触发V1和V21，模拟试品阀经受的dv/dt强度。所采用的同步信号具有通用性；所设计的单注入试验方法简单易实现，结果明确，对试验装置的保护有利。
Description
技术领域
本发明属于电力电子及电力系统领域，特别涉及到一种高压直流输电换流阀单注入试验方法。
背景技术
随着高压直流输电技术在电力系统中应用的逐步推广，其核心部件——高压直流输电换流阀，其工作在电力系统中的可靠性成为系统安全的关键。而运行试验，这项对阀的性能预先进行严格科学检验的一个过程，是关系到高压直流输电换流阀设计和制造水平，提高其可靠性的重要手段。目前国际上普遍采用合成试验方法来进行高压直流输电换流阀的运行试验。其基本思想是采用两套电源系统分别为晶闸管阀提供大电流和高电压强度，从而大大降低了每一套试验电源容量，节省了资源。本发明主要是基于这种合成试验方法而提出的技术方案，主要阐述合成全工况试验装置用于高压直流输电换流阀单注入试验的试验方法，通过一系列辅助阀的触发配合，使被试阀耐受同实际运行工况相当的电压、电流与热强度。从而实现对高压直流输电换流阀正常运行工况的试验与考核，而且本试验方法的实现较为方便、简单，对于试验装置的安全性十分有利。
目前国内外尚未见到类似的有关高压直流输电换流阀单注入试验方法方面的公开报道。
发明内容
本发明需要解决的技术问题是，为提高高压直流输电换流阀工作的稳定性与可靠性，增强电网安全，因此需对其进行必要和充分的试验考核，但目前又缺乏一种对所述试验方法的规范标准。为了克服这一缺陷，就需要建立一种对正常运行工况进行可靠性考查的试验方法。本发明的目的是提供一种高压直流输电换流阀单注入试验方法，依靠这一方法所提供的试验工作时序以及各辅助阀触发脉冲状态，从而检验换流阀的应力承受能力。实现本发明的目的，是采用下述试验方案来完成的，一种高压直流输电换流阀单注入试验方法，其试验的同步电压选择为大电流源输入电压，其试验步骤由同步信号确定，其特征在于，在一个试验周期T的试验步骤为：
a.t0～t1阶段，通过控制该阶段的持续时间长度进而控制6脉冲桥的触发角α，再进一步调节控制直流电流源的输出电流，也即达到对试验电流值的控制；
b.t1时刻，触发导通V4和Vt阀，使试品阀经受同实际工况相似的电流强度波形，检验试品阀的电流扩散能力和耐受温升的能力；
c.t2时刻触发V21阀，同时给试品阀补脉冲以保证其处于导通状态，电容C通过L1对试品阀放电；
d.t2～t3期间高压电容C向试品阀注入了一个电流脉冲，脉冲宽度决定于C、L1以及回路电阻的参数配合，该注入脉冲宽度内V4阀完成过零关断，从而实现高电压电路和大电流的电路的隔离，并且模拟试品阀关断时刻的di/dt强度；
e.t3时刻，触发V22阀，将C上振荡后的反向高压加于试品阀上，使试品阀耐受同实际工况相同的电压波形；
f.t3～t4区间的长度决定于单注入试验的状态(整流或逆变)，具体的触发时刻调节范围可参考表1，调节该区间的长短可间接模拟试品阀工作于实际的整流状态或逆变状态；
g.t4时刻触发V1和V21，触发V1的目的是将C上反压恢复成正向，同时利用直流电压源对其补充试验损失的能量，触发V21的目的是将C上的电压变化通过L1反映到试品阀上，模拟试品阀实际工况中要经受的dv/dt强度。
本发明的有益效果为，所采用的同步信号具有通用性；所设计的单注入试验方法简单易实现，结果明确，对试验装置的保护策略有利；该方法满足高压直流输电换流阀运行试验的要求，如温度、电流强度、正反向电压强度、di/dt强度、dv/dt强度等。
附图说明
图1为高压直流输电换流阀单注入试验原理电路图。
图2为高压直流输电换流阀单注入试验方法流程图。
图3为高压直流输电换流阀单注入试验方法触发时序图。
图4为高压直流输电换流阀单注入试验波形。
具体实施方式
参照图1，表示高压直流输电换流阀单注入试验原理电路图。图中，直流电流源Idc由6脉冲桥组成，V1、V4、V21、V22分别代表辅助阀，Vt代表试品阀，C代表谐振电容器组，L1为谐振电抗器，L2为保护电抗器，LH为大电流电抗器，Vdc代表直流电压源。具体的连接方式为：高电压电路的直流电压源Vdc的阳极输出连接电压源辅助阀V1的阳极，V1的阴极串联连接保护电抗器L2后与谐振电抗器L1和谐振电容器C的一端相连，谐振电容器C的另一端连接直流电压源的阴极，谐振电抗器的另一端串接反并联的谐振辅助阀V21、V22后与试品阀Vt的阳极相连，试品阀Vt的阴极连接直流电压源的阴极。大电流电路的直流电流源Idc的输出串联大电流电抗器LH、大电流辅助阀V4后与试品阀Vt的阳极相连，试品阀Vt的阴极与直流电流源Idc的阴极相连。参照图2，表示该高压直流输电换流阀单注入试验的操作步骤流程图，每一步骤是以一个周期内的不同时刻的不同时段为分割的。参照图3，表示该换流阀单注入试验方法的触发时序图，也是表示一个周期T内各辅助阀和试品阀触发时序的状态。参照图4，表示高压直流输电换流阀单注入试验波形图，分别表示出试品阀上的电流、电压波形图。表1表示高压直流输电换流阀单注入试验各阀触发脉冲范围。
表1高压直流输电换流阀单注入试验各阀触发脉冲范围
Claims (1)
1.一种高压直流输电换流阀单注入试验方法，试验的同步电压为大电流源输入电压，试验步骤由同步信号确定，其特征在于，试验电路中，电路具体的连接方式为：高电压电路的直流电压源Vdc的阳极输出连接电压源辅助阀V1的阳极，V1的阴极串联连接保护电抗器L2后与谐振电抗器L1和谐振电容器C的一端相连，谐振电容器C的另一端连接直流电压源Vdc的阴极，谐振电抗器L1的另一端串接反并联的谐振辅助阀V21、V22后与试品阀Vt的阳极相连，试品阀Vt的阴极连接直流电压源Vdc的阴极；大电流电路的直流电流源Idc的输出串联大电流电抗器LH、大电流辅助阀V4后与试品阀Vt的阳极相连，试品阀Vt的阴极与直流电流源Idc的阴极相连；在一个试验周期T的步骤为：
a.t0～t1阶段，通过控制该阶段的持续时间控制6脉冲桥的触发角a；
b.t1时刻，触发导通V4和Vt阀，检验试品阀的电流扩散能力和耐受温升的能力；
c.t2时刻触发V21阀；
d.t2～t3期间，该注入脉冲宽度内V4阀完成过零关断，从而实现高电压电路和大电流的电路的隔离；
e.t3时刻，触发V22阀，将C上振荡后的反向高压加于试品阀上，使试品阀耐受同实际工况相同的电压波形；
f.t3～t4期间，通过调节该区间的长短间接模拟试品阀工作于实际的整流或逆变状态；
g.t4时刻，触发V1和V21，将C上反压恢复成正向，同时利用直流电压源对其补充试验损失的能量，将C上的电压变化通过L1反映到试品阀上，模拟试品阀实际工况中要经受的dv/dt强度。
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