CN103941124A - 一种直流输电换流阀饱和电抗器饱和特性测试方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种直流输电换流阀饱和电抗器饱和特性测试方法，待测饱和电抗器与电容器、电抗器和辅助控制阀构成串联回路，电容器两端并联有一个电压源；在测试时，首先对电容器进行预充电，当电容器预充电完成以后，控制辅助阀，电容器通过电抗器与被测饱和电抗器构成放电回路，通过对饱和电抗器端电压与电流的测量和计算以达到电抗器饱和特性测试测试目的。此试验方法具有成本低，实现便捷，参数调节方便，可重复性强等特点，能够有效提高试验效率。

Description

一种直流输电换流阀饱和电抗器饱和特性测试方法

技术领域

本发明涉及一种直流输电换流阀饱和电抗器饱和特性测试方法。

背景技术

高压直流输电是20世纪50年代发展起来的一种新型输电方式，目前全世界的直流输电工程约100个，我国直流输电工程也有10多个，总容量超过18GW,总输电距离超过7000km。这让中国电网进入了一个交直流互补的时代，直流输电技术的不断进步及其在大电网发展中体现出来的优越性，使得我国电网面临空前发展的局面。由于直流输电具有送电距离远、送电容量大、控制灵活等特点，因此在运、在建及规划建设中的直流输电工程已经和即将在西电东送、南北互供中承担主要送电任务，在未来全国联网中发挥重要作用。

目前由于发电厂发出的电和用户需求的电大多是交流，因此交流和直流互相转换的换流阀成为直流输电的核心部件，其可靠性和稳定性决定着直流输电的可靠性和稳定性，进而决定着供电的可靠性和稳定性，饱和电抗器作为换流阀中的核心器件在换流阀运行中起着重要作用,主要作用以下几个方面：晶闸管承受陡波冲击电压时，限制晶闸管上产生的电压应力；限制晶闸管的开通电流的di/dt；作为阻尼电路的补充，确保串联晶闸管电压均匀分配。

饱和电抗器饱和特性测试是饱和电抗器测试内容的重要组成部分，其主要目的在于测试饱和电抗器能否有效限制放电电流冲击，从而对晶闸管元件进行可靠保护。饱和电抗器饱和特性和电抗器在换流阀系统中所起的各种作用有着重要的关系，因此必须对于饱和电抗器饱和特性进行测试。

发明内容

本发明的目的是提供一种直流输电换流阀饱和电抗器饱和特性测试方法，以测试饱和电抗器能否有效限制放电电流冲击。

为了实现以上目的，本发明所采用的技术方案是：一种直流输电换流阀饱和电抗器饱和特性测试方法，待测饱和电抗器与电容器、电抗器和辅助控制阀构成串联回路，电容器两端并联有一个电压源；该方法包括如下步骤：

（1）通过电压源对电容器预充电；

（2）预充电完成后，触发辅助控制阀，使电容器经电抗器、辅助控制阀和待测饱和电抗器进行放电；

（3）根据测得的被测饱和电抗器两端的电压及电流计算待测饱和电抗器的电感值，并根据其电压和电流波形得到被测饱和电抗器的饱和特性。

步骤（3）中待测饱和电抗器的电感值的计算公式如下：

$L=-\frac{u}{\mathrm{di}/\mathrm{dt}}$

其中，L为被测饱和电抗器值；

u为被测饱和电抗器两端电压值；

di/dt为放电电流上升率值。

所述电容器由N组电容并联构成,N的大小根据不同待测工程换流阀饱和电抗器测试进行调整。

所述电抗器由M个电抗串联构成，M的大小根据不同待测工程换流阀饱和电抗器测试进行调整。

本发明的直流输电换流阀饱和电抗器饱和特性测试方法在测试时，首先对电容器进行预充电，当电容器预充电完成以后，控制辅助阀，电容器通过电抗器与被测饱和电抗器构成放电回路，通过对饱和电抗器端电压与电流的测量和计算以达到电抗器饱和特性测试测试目的。此试验方法具有成本低，实现便捷，参数调节方便，可重复性强等特点，能够有效提高试验效率。

附图说明

图1为本发明直流输电换流阀饱和电抗器饱和特性测试方法原理图。

具体实施方式

下面结合附图及具体的实施例对本发明进行进一步介绍。

如图1所示为本发明直流输电换流阀饱和电抗器饱和特性测试方法所采用的测试系统原理图，由图可知，待测饱和电抗器与电容器C、电抗器L_c和辅助控制阀D_a构成串联回路，电容器两端并联有一个电压源；该方法包括如下步骤：

（1）通过电压源对电容器C预充电；

（2）预充电完成后，触发辅助控制阀D_a，使电容器C经电抗器L_c、辅助控制阀和待测饱和电抗器进行放电，产生放电电流；

（3）根据测得的被测饱和电抗器两端的电压及电流计算待测饱和电抗器的电感值，并根据其电压和电流波形得到被测饱和电抗器的饱和特性。

待测饱和电抗器的电感值的计算公式如下：

$L=-\frac{u}{\mathrm{di}/\mathrm{dt}}$

其中，L为被测饱和电抗器值；

u为被测饱和电抗器两端电压值；

di/dt为放电电流上升率值。

通过对待测饱和电抗器的电流波形和电压波形的记录，利用上述公式就可有效算出待测饱和电抗器的电感值，并通过被测波形的观察分析获得饱和电抗器的特性曲线。

另外，本实施例的电容器C由N组电容并联构成,N的大小根据不同待测工程换流阀饱和电抗器测试进行调整；电抗器L_c由M个电抗串联构成，M的大小根据不同待测工程换流阀饱和电抗器测试进行调整。

以上实施例仅用于帮助理解本发明的核心思想，不能以此限制本发明，对于本领域的技术人员，凡是依据本发明的思想，对本发明进行修改或者等同替换，在具体实施方式及应用范围上所做的任何改动，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种直流输电换流阀饱和电抗器饱和特性测试方法，其特征在于，待测饱和电抗器与电容器、电抗器和辅助控制阀构成串联回路，电容器两端并联有一个电压源；该方法包括如下步骤：

（1）通过电压源对电容器预充电；

（2）预充电完成后，触发辅助控制阀，使电容器经电抗器、辅助控制阀和待测饱和电抗器进行放电；

（3）根据测得的被测饱和电抗器两端的电压及电流计算待测饱和电抗器的电感值，并根据其电压和电流波形得到被测饱和电抗器的饱和特性。

2.根据权利要求1所述的直流输电换流阀饱和电抗器饱和特性测试方法，其特征在于：步骤（3）中待测饱和电抗器的电感值的计算公式如下：

$L=-\frac{u}{\mathrm{di}/\mathrm{dt}}$

其中，L为被测饱和电抗器值；

u为被测饱和电抗器两端电压值；

di/dt为放电电流上升率值。

3.根据权利要求1所述的直流输电换流阀饱和电抗器饱和特性测试方法，其特征在于：所述电容器由N组电容并联构成,N的大小根据不同待测工程换流阀饱和电抗器测试进行调整。

4.根据权利要求1所述的直流输电换流阀饱和电抗器饱和特性测试方法，其特征在于：所述电抗器由M个电抗串联构成，M的大小根据不同待测工程换流阀饱和电抗器测试进行调整。