CN107565829A - 一种用于阀组试验装置的补能电源 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种用于阀组试验装置的补能电源，包含变压器Tr、串联补偿器LC1、并联补偿器LC2、整流桥Rec、输出电抗L、输出防反二极管D，变压器Tr、串联补偿器LC1和整流桥Rec串联，并联补偿器LC2与变压器Tr并联，整流桥Rec的输出端和输出电抗L、输出防反二极管D和输出开关Km串联后再与阀组V中的子模块M的储能电容C并联，阀组V由至少一个子模块M串联组成，所述补能电源可提供阀组试验装置运行所需的功率和电压，所述补能电源输出电压跟随子模块M电压的周期性波动而波动，同时极大地减少了因为补能电源输出电压跟随子模块M电压的周期波动而产生的低次谐波对电网的影响。
Description
技术领域
本发明属于电力电子技术领域，具体涉及一种用于阀组试验装置的补能电源。
背景技术
随着大功率电力电子产品的需求往电压更高、功率容量更大的方向发展，两电平或三电平技术已经满足不了日益增加的电压和容量的需求，越来越多的大功率电力电子产品采用模块化多电平拓扑，例如在高压大功率领域的柔性直流输电电压源换流器或链式静止同步补偿器多采用模块化多电平拓扑。
需要阀组试验装置来对模块化多电平电压源换流器中主要由可关断半导体器件组成的子模块构建与实际工况相同或相近的电压应力、电流应力和热应力等试验环境，这是提高模块化多电平电压源换流器可靠性的重要试验手段。阀组试验装置在运行时需要补能电源不断的提供能量以使得阀组试验稳定地进行，如果补能电源输出的能量不能及时补充到阀组中，阀组中子模块的电容电压将快速跌落，阀组试验将不能继续进行。
由于阀组的子模块中的储能电容的电压在稳态运行时会有较大的周期性波动，包含较大的基波频率波动和二倍基波频率波动，此时补能电源的输出电压也会跟着产生较大的波动，输出的电流和电压含有较多的低次谐波，若补能电源没有抑制低次谐波的措施，低次谐波将通过补能电源严重影响电网电能质量，另外阀组的子模块中的储能电容的电压波动也对补能电源的输出调节提出了严格的要求。
发明内容
本发明提供的一种用于阀组试验装置的补能电源，可提供阀组试验装置运行所需的功率和电压，所述补能电源输出电压跟随子模块电压的周期性波动而波动，同时极大地减少了因为补能电源输出电压跟随子模块电压的周期波动而产生的低次谐波对电网的影响，特别是其中的2次谐波、5次谐波、7次谐波。
本发明采用下述方案实现：
1、一种用于阀组试验装置的补能电源，其改进之处在于，包含变压器、串联补偿器、并联补偿器、整流桥、输出电抗、输出防反二极管，所述变压器、所述串联补偿器和所述整流桥串联，所述并联补偿器与所述变压器并联，所述整流桥的输出端和输出电抗、输出防反二极管和输出开关串联后再与阀组中的子模块的储能电容并联。
其中，所述的变压器，原边和副边的电压变比可调。
其中，所述的阀组，由至少一个子模块串联组成。
其中，所述的整流桥，由半导体开关组成。
本发明达到的有益效果是：
1、本发明提供的一种用于阀组试验装置的补能电源，可快速补充阀组试验装置所需的能量，避免了因能量缺失导致阀组中子模块的电容电压的快速跌落，保障了阀组试验稳定运行。
2、本发明提供的一种用于阀组试验装置的补能电源，输出防反二极管消除了补能电源输出电压比阀组中子模块电压低时子模块电压对补能电源输出电压的牵制，使得补能电源因阀组中子模块的电压波动引起的谐波消除了一半。
3、本发明提供的一种用于阀组试验装置的补能电源，串联补偿器极大地降低了补能电源或电网的低次谐波，并联补偿器与串联补偿器的配合使用将使得低次谐波最小化，使得电网受试验系统的影响减少到最小。
4、本发明提供的一种用于阀组试验装置的补能电源，所述补能电源的输出电压能跟随子模块的电容电压周期性或暂态的波动。
5、本发明提供的一种用于阀组试验装置的补能电源，通过对补能电源运行过程的监视，判定补能电源是否有故障，若有故障，启动保护动作，待故障解除后再解除保护动作，保证了阀组试验装置和补能电源在试验过程中的安全。
附图说明
图1是本发明提供的一种用于阀组试验装置的补能电源的结构图
图2至图3是本发明提供的所述阀组的结构图
图4至图6是本发明提供的所述整流桥的结构图
具体实施方式
下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步详细说明。
本发明提供的一种用于阀组试验装置的补能电源的结构图如图1所示，包含变压器Tr、串联补偿器LC1、并联补偿器LC2、整流桥Rec、输出电抗L、输出防反二极管D，变压器Tr、串联补偿器LC1和整流桥Rec串联，并联补偿器LC2与变压器Tr并联，整流桥Rec的输出端和输出电抗L、输出防反二极管D和输出开关Km串联后再与阀组V中的子模块M的储能电容C并联。
本发明提供的所述阀组的结构图如图2至图3所示，所述阀组V由至少一个子模块M串联组成，如图2所示的所述子模块M为半桥结构，如图3所示的所述子模块M为全桥结构。
本发明提供的所述整流桥的结构图如图4至图6所示，所述的整流桥Rec由半导体开关组成，如图4所示的所述半导体开关为二极管，如图5所示的所述半导体开关为晶闸管，如图6所示的所述半导体开关为可关断半导体器件。
Claims (4)
1.一种用于阀组试验装置的补能电源，其特征在于，所述补能电源包括变压器、串联补偿器、并联补偿器、整流桥、输出电抗和输出防反二极管，所述变压器、串联补偿器和整流桥串联，并联补偿器与变压器并联，整流桥的输出端和输出电抗、输出防反二极管和输出开关串联后再与阀组中的子模块的储能电容并联。
2.如权利要求1所述的一种用于阀组试验装置的补能电源，其特征在于，所述变压器的原边和副边的电压变比可调。
3.如权利要求1所述的一种用于阀组试验装置的补能电源，其特征在于，所述阀组由至少一个所述子模块串联组成。
4.如权利要求1所述的一种用于阀组试验装置的补能电源，其特征在于，所述的整流桥由半导体开关组成。
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