CN111707924A - 一种柔直换流阀就地测试故障诊断系统及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种柔直换流阀就地测试故障诊断系统及方法,涉及柔性直流输电技术,所述系统包括测试仪器、第一功率模块电路控制板、第二功率模块电路控制板、第一取能电源板、第二取能电源板、两套冗余配置的第一功率模块电路电路和第二功率模块电路电路,所述第一功率模块电路电路和所述第二功率模块电路电路均包括并联的开关回路、耗能回路、电容储能回路;所述方法可避免功率模块冗余光纤和交叉取能电源线的频繁拔插,同时保障相邻模块不被旁路,降低设备的折损率,同时不同的测试模式可对功率模块冗余光纤的通断、冗余通信能力进行验证,提高检修效率及质量,保障柔性直流安全稳定运行。
Description
技术领域
本发明涉及柔性直流输电技术,具体涉及一种柔直换流阀就地测试故障诊断系统及方法。
背景技术
随着模块化多电平技术优越的性能使得其在直流输电领域得到广泛的运用,但根据目前已投运的柔性直流工程可知,功率模块电路(MMC)运行期间亦存在一些突出的故障,其中以阀控与功率模块电路互联的上下行通信光纤故障率最高,导致功率模块电路被旁路甚至损坏。上下行通信故障的原因除光纤本身故障之外,功率模块电路的取能电源板无法正常工作,也会导致上下行通信故障。虽然现有技术中有提出了冗余电源及冗余通信的设计思路来降低功率模块电路旁路率,但测试引起相邻模块不必要的动作,易造成维护人员漏复归旁路开关,复电时模块被旁路导致冗余数量减少的情况,目前解决的方法只能是将模块之间的冗余光纤拨出或将冗余电源断开,但反复拔插易造成光纤头磨损及电源线损坏,定检人员无法通过测试发现潜在的故障,复电后将带来不可预见的安全风险。
发明内容
针对现有技术中的不足,本发明提供一种柔直换流阀就地测试故障诊断系统及方法,减少或避免反复拔插导致的光纤头磨损及电源线损坏,提高运检人员的定检质量,保证柔性直流安全稳定运行。
为实现上述目的,本发明的技术方案如下:
一种柔直换流阀就地测试故障诊断系统,其包括测试仪器、第一功率模块电路控制板、第二功率模块电路控制板、第一取能电源板、第二取能电源板、两套冗余配置的第一功率模块电路电路和第二功率模块电路电路,所述第一功率模块电路电路和所述第二功率模块电路电路均包括并联的开关回路、耗能回路、电容储能回路;
所述开关回路包括绝缘栅双极型晶体管D1、绝缘栅双极型晶体管D2、绝缘栅双极型晶体管D3、绝缘栅双极型晶体管D4,所述绝缘栅双极型晶体管D1的发射极与所述绝缘栅双极型晶体管D2的集电极串联,所述绝缘栅双极型晶体管D3的发射极与所述绝缘栅双极型晶体管D4的集电极串联,所述绝缘栅双极型晶体管D1的集电极与所述绝缘栅双极型晶体管D3的集电极连接且所述绝缘栅双极型晶体管D2的发射极与所述绝缘栅双极型晶体管D4的发射极连接形成全桥结构;
所述电容储能回路用于储存及放出电能;
所述耗能回路用于在柔性直流系统停运时消耗功率模块电路电路内的电能;
所述测试仪器具有端口电压采集端和直流充电端,端口电压采集端和直流充电端只会同时连接在第一功率模块电路电路或第二功率模块电路电路上,其中,所述端口电压采集端通过第一电压采集线连接至绝缘栅双极型晶体管D1和绝缘栅双极型晶体管D2之间,所述端口电压采集端通过第二电压采集线连接至绝缘栅双极型晶体管D3和绝缘栅双极型晶体管D4之间,第一电压采集线和和第二电压采集线之间连接有旁路开关,旁路开关并联有晶闸管S1,晶闸管S1的阳极连接至第一电压采集线,晶闸管S1的阴极连接至第二电压采集线;所述直流充电端分别连接至电容储能回路的两端;
所述第一功率模块电路控制板通过第一驱动板控制开关回路内各绝缘栅双极型晶体管的通断,以及通过旁路开关触发板控制旁路开关的通断;
所述第二功率模块电路控制板通过第二驱动板控制开关回路内各绝缘栅双极型晶体管的通断,以及通过旁路开关触发板控制旁路开关的通断;
所述第一取能电源板从第一功率模块电路电路的电容储能回路获取电能供第二功率模块电路控制板使用,所述第二取能电源板从第二功率模块电路电路的电容储能回路获取电能供第一功率模块电路控制板使用,以实现所述第一取能电源板和所述第二取能电源板交叉取电。
如上所述的柔直换流阀就地测试故障诊断系统,进一步地,所述电容储能回路包括极性电容C。
如上所述的柔直换流阀就地测试故障诊断系统,进一步地,所述耗能回路包括电阻R。
如上所述的柔直换流阀就地测试故障诊断系统,进一步地,第一功率模块电路控制板与第一功率模块电路电路内的晶闸管S1的门极控制信号连接,第二功率模块电路控制板与第二功率模块电路电路内的晶闸管S1的门极控制信号连接。
一种柔直换流阀就地测试故障诊断方法,使用如上任一所述的柔直换流阀就地测试故障诊断系统进行,其包括以下步骤:
S1:将柔直换流阀就地测试故障诊断系统内各模块进行连接;
S2:检测取能电源板是否取电正常;若是,则执行S3,若否,则功率模块电路控制板无法正常工作,测试仪器无法收到功率模块电路控制板的返回信号,返回执行S1;
S3:检测故障诊断方法内各模块间通讯情况,若正常,则同时进行S31和S32,
S31:执行绝缘栅双极型晶体管导通测试,分别按照投入、切除、闭锁三种状态分别导通功率模块电路电路内的所有绝缘栅双极型晶体管,若有至少一个绝缘栅双极型晶体管无法正确触发,返回执行S1,若所有绝缘栅双极型晶体管均可正确触发,则执行S4;
S32:检测功率模块电路电路内的电容储能回路的电压是否大于设定值,若是,向相对的另一冗余配置的功率模块电路控制板发送欠压旁路不使能信号,以防止旁路开关误动,若否,不向相对的另一冗余配置的功率模块电路控制板发送欠压旁路不使能信号;
S4:采集功率模块电路电路的端口电压和电容储能回路的电压,计算端口电压和电容储能回路的电压的差值,将差值与设定额定阈值进行比较,若超过设定额定定值,则电容储能回路的电压小于设定额定阈值,功率模块电路电路的端口电压与直流电压不成对应的比例关系,返回执行S1;若没有超过设定额定定值,则执行S5;
S5:进行就地测试时采用直流电对电容储能回路进行充电,当电容储能回路的电压充至就地测试测试的电压最大值时,进行功率模块电路电路放电并计算功率模块电路电路的放电持续时间,进而逆向计算出耗能回路的电阻值以及电容储能回路的电容值,将耗能回路的电阻值与设定额定电阻值进行比较以及电容储能回路的电容值与设定额定电容值进行比较,当至少一个超出设定额定值时,返回执行S1,否则,输出耗能回路的电阻值以及电容储能回路的电容值。
如上所述的柔直换流阀就地测试故障诊断方法,进一步地,在S5中,进行功率模块电路电路放电过程中,检测旁路开关是否能以自动或手动的方式正确触发旁路开关合闸,若不能,则旁路开关触发板发生故障,返回执行S1,若能,正常执行S5。
如上所述的柔直换流阀就地测试故障诊断方法,进一步地,功率模块电路电路的端口电压为电容储能回路的电压的一半。
如上所述的柔直换流阀就地测试故障诊断方法,进一步地,在S32中,检测相对的另一冗余配置的功率模块电路控制板是否正确接收欠压旁路不使能信号,若是,则旁路开关不动作,若否,旁路开关合闸。
本发明与现有技术相比,其有益效果在于:本发明按照测试目标的不同进行了有针对的设计,通过采用不同的测试模式,能对冗余通信光纤的通断以及功率模块控制板冗余通信的功能进行测试,消除定检测试的盲区;通过冗余通信光纤向相邻功率模块发送欠压旁路不使能信号,避免相邻模块旁路开关误动,提高定检效率,避免旁路开关误动后漏复归造成复电后模块一直处于旁路状态,降低换流系统冗余度;通过对功率模块的端口电压、电容电阻值进行测算,使得关键元器件能进行全寿命周期管理,提高了直流系统运行的稳定性。
附图说明
图1为本发明实施例中功率模块电路的测试原理图;
图2为功率模块测试模式1的测试原理图;
图3为功率模块测试模式2的测试原理图;
图4为功率模块测试及诊断逻辑图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本发明的内容做进一步详细说明。
实施例:
一种柔直换流阀就地测试故障诊断系统,其包括测试仪器、第一功率模块电路控制板、第二功率模块电路控制板、第一取能电源板、第二取能电源板、两套冗余配置的第一功率模块电路电路和第二功率模块电路电路,第一功率模块电路电路和第二功率模块电路电路均包括并联的开关回路、耗能回路、电容储能回路。
开关回路包括绝缘栅双极型晶体管D1、绝缘栅双极型晶体管D2、绝缘栅双极型晶体管D3、绝缘栅双极型晶体管D4,绝缘栅双极型晶体管D1的发射极与绝缘栅双极型晶体管D2的集电极串联,绝缘栅双极型晶体管D3的发射极与绝缘栅双极型晶体管D4的集电极串联,绝缘栅双极型晶体管D1的集电极与绝缘栅双极型晶体管D3的集电极连接且绝缘栅双极型晶体管D2的发射极与绝缘栅双极型晶体管D4的发射极连接形成全桥结构,本实施例只是以全桥结构为例进行说明,该系统亦可推广至半桥结构。
电容储能回路用于储存及放出电能,优选地,本实施例中简化为一极性电容C;耗能回路用于在柔性直流系统停运时消耗功率模块电路电路内的电能,优选地,本实施例中简化为一电阻R。测试仪器具有端口电压采集端和直流充电端,端口电压采集端和直流充电端只会同时连接在第一功率模块电路电路或第二功率模块电路电路上,其中,端口电压采集端通过第一电压采集线连接至绝缘栅双极型晶体管D1和绝缘栅双极型晶体管D2之间,端口电压采集端通过第二电压采集线连接至绝缘栅双极型晶体管D3和绝缘栅双极型晶体管D4之间,端口电压采集端用于采集功率模块电路电路的端口电压。直流充电端分别连接至电容储能回路的两端,用于对电容储能回路进行直流充电。
第一电压采集线和和第二电压采集线之间连接有旁路开关,旁路开关并联有晶闸管S1,晶闸管S1的阳极连接至第一电压采集线,晶闸管S1的阴极连接至第二电压采集线;直流充电端分别连接至电容储能回路的两端;第一功率模块电路控制板与第一功率模块电路电路内的晶闸管S1的门极控制信号连接,第二功率模块电路控制板与第二功率模块电路电路内的晶闸管S1的门极控制信号连接。晶闸管S1的作用是当旁路开关K无法正确执行旁路闭合命令隔离故障时,电容电压过高将会击穿晶闸管,形成一个稳定的旁路通流路径,防止功率模块电容及IGBT等器件损坏(此处晶闸管只作过压击穿使用,正常情况下不需要门极开通,因此门极无控制逻辑)。
第一功率模块电路控制板通过第一驱动板控制开关回路内各绝缘栅双极型晶体管的通断,以及通过旁路开关触发板控制旁路开关的通断;第二功率模块电路控制板通过第二驱动板控制开关回路内各绝缘栅双极型晶体管的通断,以及通过旁路开关触发板控制旁路开关的通断;第一取能电源板从第一功率模块电路电路的电容储能回路获取电能供第二功率模块电路控制板使用,第二取能电源板从第二功率模块电路电路的电容储能回路获取电能供第一功率模块电路控制板使用,以实现第一取能电源板和第二取能电源板交叉取电。
本系统的工作原理如下:参见图1,通过将交流市电转换为直流电,直接对功率模块电路电路的电容储能回路进行充电,当取能电源板能正常供电时,测试仪器将接收功率模块电路电路返回的信息,同时向功率模块电路电路下发指令,并通过采集的电容储能回路的电压、端口电压、绝缘栅双极型晶体管(或简称IGBT)触发状态等信息进行功率模块电路电路各项功能正常与否的判断,实现对功率模块电路电路的功能测试,具体操作如下:
参见图2,测试模式1:
经通讯光纤使测试仪器与#1功率模块电路电路相连,同时将直流电正负端接于#1功率模块电路电容的正负端(DC1,DC2),端口电压采集线分别接于#1功率模块电路(AC1,AC2)对应IGBT的中点,对#1功率模块电路进行就地测试。
运检人员采用测试模式1的接线方式时,需运检人员在测试仪器上手动选择测试模式1,待取能电源板正常工作后,#2功率模块电路电路经交叉取能得电,#2功率模块电路电路控制板正常工作并识别当前为测试模式1。当#1功率模块电路电路控制板检测到模块电容电压大于设定值且内部通讯正常时,向#2功率模块电路电路发送欠压旁路不使能信号,防止旁路开关误动,同时可间接验证冗余通信发射光纤的通断,若光纤异常,将导致#2功率模块电路电路被旁路。同时,#1功率模块电路电路继续执行IGBT触发测试、电容电压检测、电容电阻值计算以及旁路开关动作检测试验。其中,#1为第一,#2为第二。
参见图3,测试模式2:
经通讯光纤使测试仪器与#1功率模块电路相连,将直流电正负端接于#2功率模块电路电容的正负端(DC1,DC2),端口电压采集线分别接于#2功率模块电路(AC1,AC2)对应IGBT的中点,利用冗余通信光纤对#2功率模块电路进行就地测试。
当运检人员采用测试模式2的接线方式时,需运检人员在测试仪器上手动选择测试模式2,待#2功率模块电路取能电源板正常工作后,#1功率模块电路经交叉取能得电,#1功率模块电路控制板正常工作,从而使#2功率模块电路控制板通过冗余通讯光纤识别当前为测试模式2。当#2功率模块电路控制板检测到模块电容电压大于设定值且内部通讯正常时,将通过冗余通信光纤向#1功率模块电路发送欠压旁路不使能信号,防止旁路开关误动,可验证冗余通信光纤的通断以及功率模块电路冗余通信功能完好。若光纤异常,将导致#1功率模块电路被旁路。同时,#2功率模块电路继续执行IGBT触发测试、电容电压检测、电容电阻值计算以及旁路开关动作检测试验。其中,#1为第一,#2为第二。
本发明按照测试目标的不同进行了有针对的设计,通过采用不同的测试模式,能对冗余通信光纤的通断以及功率模块控制板冗余通信的功能进行测试,消除定检测试的盲区;通过冗余通信光纤向相邻功率模块发送欠压旁路不使能信号,避免相邻模块旁路开关误动,提高定检效率,避免旁路开关误动后漏复归造成复电后模块一直处于旁路状态,降低换流系统冗余度;通过对功率模块的端口电压、电容电阻值进行测算,使得关键元器件能进行全寿命周期管理,提高了直流系统运行的稳定性。
参见图4,一种柔直换流阀就地测试故障诊断方法,包括以下步骤:
S1:将柔直换流阀就地测试故障诊断系统内各模块进行连接;
S2:检测取能电源板是否取电正常;若是,则执行S3,若否,则功率模块电路控制板无法正常工作,测试仪器无法收到功率模块电路控制板的返回信号,返回执行S1;
S3:检测故障诊断方法内各模块间通讯情况,若正常,则同时进行S31和S32,
S31:执行绝缘栅双极型晶体管导通测试,分别按照投入、切除、闭锁三种状态分别导通功率模块电路电路内的所有绝缘栅双极型晶体管,若有至少一个绝缘栅双极型晶体管无法正确触发,返回执行S1,若所有绝缘栅双极型晶体管均可正确触发,则执行S4;
S32:检测功率模块电路电路内的电容储能回路的电压是否大于设定值,若是,向相对的另一冗余配置的功率模块电路控制板发送欠压旁路不使能信号,以防止旁路开关误动,若否,不向相对的另一冗余配置的功率模块电路控制板发送欠压旁路不使能信号;
S4:采集功率模块电路电路的端口电压和电容储能回路的电压,计算端口电压和电容储能回路的电压的差值,将差值与设定额定阈值进行比较,若超过设定额定定值,则电容储能回路的电压小于设定额定阈值,功率模块电路电路的端口电压与直流电压不成对应的比例关系,返回执行S1;若没有超过设定额定定值,则执行S5;
S5:进行就地测试时采用直流电对电容储能回路进行充电,当电容储能回路的电压充至就地测试测试的电压最大值时,进行功率模块电路电路放电并计算功率模块电路电路的放电持续时间,进而逆向计算出耗能回路的电阻值以及电容储能回路的电容值,将耗能回路的电阻值与设定额定电阻值进行比较以及电容储能回路的电容值与设定额定电容值进行比较,当至少一个超出设定额定值时,返回执行S1,否则,输出耗能回路的电阻值以及电容储能回路的电容值。
进一步地,在S5中,进行功率模块电路电路放电过程中,检测旁路开关是否能以自动或手动的方式正确触发旁路开关合闸,若不能,则旁路开关触发板发生故障,返回执行S1,若能,正常执行S5。
进一步地,功率模块电路电路的端口电压为电容储能回路的电压的一半。
进一步地,在S32中,检测相对的另一冗余配置的功率模块电路控制板是否正确接收欠压旁路不使能信号,若是,则旁路开关不动作,若否,旁路开关合闸。
本发明主要以全桥功率模块为例,其中,#1为第一,#2为第二,功率模块电路简称为功率模块或模块,电容储能回路的电压简称为电容电压,半桥功率模块与此类同,将不再此赘述。
1)当运检人员采用测试模式1的接线方式时,需运检人员在测试仪器上手动选择测试模式1,就地测试开始自动进行,待取能电源板正常工作后,#2功率模块经交叉取能得电,#2功率模块控制板正常工作并识别当前为测试模式1。当#1功率模块控制板检测到模块电容电压大于设定值且内部通讯正常时,向#2功率模块发送欠压旁路不使能信号,防止旁路开关误动,同时可间接验证冗余通信发射光纤的通断,若光纤异常,将导致#2功率模块被旁路。若取能电源板无法正常工作或测试仪器无法与功率模块正常通信,则返回至开始状态;功率模块继续执行IGBT触发测试,分别按照投入、切除、闭锁等三种状态分别导通功率模块的所有IGBT,若有任何1个IGBT无法正确触发,将导致测试失败,返回开始状态;测试仪器通过对端口电压及电容电压进行采集,并分别进行功率模块控制板内设置的定值比较、端口电压与电容电压比较(就地测试时采用直流电对电容进行充电,因此端口电压正常情况下为电容电压的1/2),若超出定值范围时测试失败,则返回开始状态;测试开始后测试仪器将自动进行测试,当电容电压充至测试电压最大值时,功率模块控制板卡开始计时,直至模块放电结束,通过整个放电时间,逆向计算出一个电容、电阻值,并在测试仪器上显示,方便运检人员抄录,若定值超出程序内设置的范围,测试失败,返回开始状态;放电过程中,可自动或手动触发旁路开关合闸,验证旁路开关能否正确动作,若旁路开关不动,检测失败,返回开始状态。整个就地测试完成后,需要运检人员手动将旁路开关分闸。
2)当运检人员采用测试模式2的接线方式时,需运检人员在测试仪器上手动选择测试模式2,就地测试开始自动进行,待#2功率模块取能电源板正常工作后,#1功率模块经交叉取能得电,#1功率模块控制板正常工作,从而使#2功率模块控制板通过冗余通讯光纤识别当前为测试模式2。当#2功率模块控制板检测到模块电容电压大于设定值且内部通讯正常时,将通过冗余通信光纤向#1功率模块发送欠压旁路不使能信号,防止旁路开关误动,可验证冗余通信光纤的通断以及功率模块冗余通信功能完好。若光纤异常,将导致#1功率模块被旁路。若取能电源板无法正常工作或测试仪器无法与功率模块正常通信,则返回至开始状态;功率模块继续执行IGBT触发测试,分别按照投入、切除、闭锁等三种状态分别导通功率模块的所有IGBT,若有任何1个IGBT无法正确触发,将导致测试失败,返回开始状态;测试仪器通过对端口电压及电容电压进行采集,并分别进行功率模块控制板内设置的定值比较、端口电压与电容电压比较(就地测试时采用直流电对电容进行充电,因此端口电压正常情况下为电容电压的1/2),若超出定值范围时测试失败,则返回开始状态;测试开始后测试仪器将自动进行测试,当电容电压充至测试电压最大值时,功率模块控制板卡开始计时,直至模块放电结束,通过放电时间,反推出一个电容电阻值,并在测试仪器上显示,方便运检人员抄录,若定值超出程序内设置的范围,测试失败,返回开始状态;放电过程中,可自动或手动触发旁路开关合闸,验证旁路开关能否正确动作,若旁路开关不动,检测失败,返回开始状态。整个就地测试完成后,需要运检人员手动将旁路开关分闸。
上述实施例只是为了说明本发明的技术构思及特点,其目的是在于让本领域内的普通技术人员能够了解本发明的内容并据以实施,并不能以此限制本发明的保护范围。凡是根据本发明内容的实质所做出的等效的变化或修饰,都应涵盖在本发明的保护范围内。
Claims (8)
1.一种柔直换流阀就地测试故障诊断系统,其特征在于,包括测试仪器、第一功率模块电路控制板、第二功率模块电路控制板、第一取能电源板、第二取能电源板、两套冗余配置的第一功率模块电路电路和第二功率模块电路电路,所述第一功率模块电路电路和所述第二功率模块电路电路均包括并联的开关回路、耗能回路、电容储能回路;
所述开关回路包括绝缘栅双极型晶体管D1、绝缘栅双极型晶体管D2、绝缘栅双极型晶体管D3、绝缘栅双极型晶体管D4,所述绝缘栅双极型晶体管D1的发射极与所述绝缘栅双极型晶体管D2的集电极串联,所述绝缘栅双极型晶体管D3的发射极与所述绝缘栅双极型晶体管D4的集电极串联,所述绝缘栅双极型晶体管D1的集电极与所述绝缘栅双极型晶体管D3的集电极连接且所述绝缘栅双极型晶体管D2的发射极与所述绝缘栅双极型晶体管D4的发射极连接形成全桥结构;
所述电容储能回路用于储存及放出电能;
所述耗能回路用于在柔性直流系统停运时消耗功率模块电路电路内的电能;
所述测试仪器具有端口电压采集端和直流充电端,端口电压采集端和直流充电端只会同时连接在第一功率模块电路电路或第二功率模块电路电路上,其中,所述端口电压采集端通过第一电压采集线连接至绝缘栅双极型晶体管D1和绝缘栅双极型晶体管D2之间,所述端口电压采集端通过第二电压采集线连接至绝缘栅双极型晶体管D3和绝缘栅双极型晶体管D4之间,第一电压采集线和和第二电压采集线之间连接有旁路开关,旁路开关并联有晶闸管S1,晶闸管S1的阳极连接至第一电压采集线,晶闸管S1的阴极连接至第二电压采集线;所述直流充电端分别连接至电容储能回路的两端;
所述第一功率模块电路控制板通过第一驱动板控制开关回路内各绝缘栅双极型晶体管的通断,以及通过旁路开关触发板控制旁路开关的通断;
所述第二功率模块电路控制板通过第二驱动板控制开关回路内各绝缘栅双极型晶体管的通断,以及通过旁路开关触发板控制旁路开关的通断;
所述第一取能电源板从第一功率模块电路电路的电容储能回路获取电能供第二功率模块电路控制板使用,所述第二取能电源板从第二功率模块电路电路的电容储能回路获取电能供第一功率模块电路控制板使用,以实现所述第一取能电源板和所述第二取能电源板交叉取电。
2.根据权利要求1所述的柔直换流阀就地测试故障诊断系统,其特征在于,所述电容储能回路包括极性电容C。
3.根据权利要求1所述的柔直换流阀就地测试故障诊断系统,其特征在于,所述耗能回路包括电阻R。
4.根据权利要求1所述的柔直换流阀就地测试故障诊断系统,其特征在于,第一功率模块电路控制板与第一功率模块电路电路内的晶闸管S1的门极控制信号连接,第二功率模块电路控制板与第二功率模块电路电路内的晶闸管S1的门极控制信号连接。
5.一种柔直换流阀就地测试故障诊断方法,使用如权利要求1至权利要求4任一所述的柔直换流阀就地测试故障诊断系统进行,其特征在于,包括以下步骤:
S1:将柔直换流阀就地测试故障诊断系统内各模块进行连接;
S2:检测取能电源板是否取电正常;若是,则执行S3,若否,则功率模块电路控制板无法正常工作,测试仪器无法收到功率模块电路控制板的返回信号,返回执行S1;
S3:检测故障诊断方法内各模块间通讯情况,若正常,则同时进行S31和S32,
S31:执行绝缘栅双极型晶体管导通测试,分别按照投入、切除、闭锁三种状态分别导通功率模块电路电路内的所有绝缘栅双极型晶体管,若有至少一个绝缘栅双极型晶体管无法正确触发,返回执行S1,若所有绝缘栅双极型晶体管均可正确触发,则执行S4;
S32:检测功率模块电路电路内的电容储能回路的电压是否大于设定值,若是,向相对的另一冗余配置的功率模块电路控制板发送欠压旁路不使能信号,以防止旁路开关误动,若否,不向相对的另一冗余配置的功率模块电路控制板发送欠压旁路不使能信号;
S4:采集功率模块电路电路的端口电压和电容储能回路的电压,计算端口电压和电容储能回路的电压的差值,将差值与设定额定阈值进行比较,若超过设定额定定值,则电容储能回路的电压小于设定额定阈值,功率模块电路电路的端口电压与直流电压不成对应的比例关系,返回执行S1;若没有超过设定额定定值,则执行S5;
S5:进行就地测试时采用直流电对电容储能回路进行充电,当电容储能回路的电压充至就地测试测试的电压最大值时,进行功率模块电路电路放电并计算功率模块电路电路的放电持续时间,进而逆向计算出耗能回路的电阻值以及电容储能回路的电容值,将耗能回路的电阻值与设定额定电阻值进行比较以及电容储能回路的电容值与设定额定电容值进行比较,当至少一个超出设定额定值时,返回执行S1,否则,输出耗能回路的电阻值以及电容储能回路的电容值。
6.根据权利要求5所述的柔直换流阀就地测试故障诊断方法,其特征在于,在S5中,进行功率模块电路电路放电过程中,检测旁路开关是否能以自动或手动的方式正确触发旁路开关合闸,若不能,则旁路开关触发板发生故障,返回执行S1,若能,正常执行S5。
7.根据权利要求5所述的柔直换流阀就地测试故障诊断方法,其特征在于,功率模块电路电路的端口电压为电容储能回路的电压的一半。
8.根据权利要求5所述的柔直换流阀就地测试故障诊断方法,其特征在于,在S32中,检测相对的另一冗余配置的功率模块电路控制板是否正确接收欠压旁路不使能信号,若是,则旁路开关不动作,若否,旁路开关合闸。
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---|---|
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Cited By (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN112858897A (zh) * | 2021-01-06 | 2021-05-28 | 南方电网科学研究院有限责任公司 | 柔性直流换流阀功率模块旁路开关通流试验方法、装置 |
CN112858896A (zh) * | 2021-01-06 | 2021-05-28 | 南方电网科学研究院有限责任公司 | 柔性直流换流阀功率模块旁路开关误合试验方法、装置 |
CN112946360A (zh) * | 2021-02-02 | 2021-06-11 | 中国南方电网有限责任公司超高压输电公司天生桥局 | 一种基于曲线拟合法的功率模块二次板卡功耗的检测方法 |
CN113176459A (zh) * | 2021-04-01 | 2021-07-27 | 南方电网科学研究院有限责任公司 | 一种柔性直流换流阀功率模块启动试验方法及其电路 |
CN113341243A (zh) * | 2021-05-17 | 2021-09-03 | 中国南方电网有限责任公司超高压输电公司检修试验中心 | 柔性直流换流阀功率模块测试系统 |
CN113608096A (zh) * | 2021-07-30 | 2021-11-05 | 华能定边新能源发电有限公司 | 一种无功补偿设备的检测仪器 |
CN113708750A (zh) * | 2021-08-24 | 2021-11-26 | 西安西电电力系统有限公司 | 一种柔直换流阀用旁路晶闸管触发单元及控制方法 |
CN113848413A (zh) * | 2021-11-03 | 2021-12-28 | 南方电网科学研究院有限责任公司 | 一种柔性直流换流阀功率模块测试系统 |
CN115173690A (zh) * | 2022-08-12 | 2022-10-11 | 广东电网有限责任公司广州供电局 | 一种旁路开关触发电路及检测方法 |
Citations (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN102097926A (zh) * | 2011-01-14 | 2011-06-15 | 中国电力科学研究院 | 一种高位取能电源故障保护方法 |
CN103248112A (zh) * | 2013-04-12 | 2013-08-14 | 株洲变流技术国家工程研究中心有限公司 | 模块化多电平换流器子模块冗余控制投切方法 |
CN108111007A (zh) * | 2018-01-31 | 2018-06-01 | 南京南瑞继保电气有限公司 | 一种功率模块冗余取能电路及控制方法 |
CN109039044A (zh) * | 2018-08-29 | 2018-12-18 | 西安交通大学 | 基于柔性直流输电系统的mmc冗余功率模块控制方法 |
CN109167507A (zh) * | 2018-09-30 | 2019-01-08 | 南京南瑞继保电气有限公司 | 一种多电平换流器子模块冗余供能电路及控制方法 |
EP3546964A1 (en) * | 2018-03-30 | 2019-10-02 | Mitsubishi Electric R & D Centre Europe B.V. | A method for monitoring a multi-die power module |
CN110829811A (zh) * | 2019-09-29 | 2020-02-21 | 中国南方电网有限责任公司超高压输电公司检修试验中心 | 一种mmc功率模块过压保护电路及多级旁路方法 |
CN111049365A (zh) * | 2019-11-15 | 2020-04-21 | 深圳供电局有限公司 | Igbt串联动态均压控制电路及方法 |
-
2020
- 2020-05-11 CN CN202010392347.0A patent/CN111707924B/zh active Active
Patent Citations (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN102097926A (zh) * | 2011-01-14 | 2011-06-15 | 中国电力科学研究院 | 一种高位取能电源故障保护方法 |
CN103248112A (zh) * | 2013-04-12 | 2013-08-14 | 株洲变流技术国家工程研究中心有限公司 | 模块化多电平换流器子模块冗余控制投切方法 |
CN108111007A (zh) * | 2018-01-31 | 2018-06-01 | 南京南瑞继保电气有限公司 | 一种功率模块冗余取能电路及控制方法 |
EP3546964A1 (en) * | 2018-03-30 | 2019-10-02 | Mitsubishi Electric R & D Centre Europe B.V. | A method for monitoring a multi-die power module |
CN109039044A (zh) * | 2018-08-29 | 2018-12-18 | 西安交通大学 | 基于柔性直流输电系统的mmc冗余功率模块控制方法 |
CN109167507A (zh) * | 2018-09-30 | 2019-01-08 | 南京南瑞继保电气有限公司 | 一种多电平换流器子模块冗余供能电路及控制方法 |
CN110829811A (zh) * | 2019-09-29 | 2020-02-21 | 中国南方电网有限责任公司超高压输电公司检修试验中心 | 一种mmc功率模块过压保护电路及多级旁路方法 |
CN111049365A (zh) * | 2019-11-15 | 2020-04-21 | 深圳供电局有限公司 | Igbt串联动态均压控制电路及方法 |
Cited By (12)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN112858897A (zh) * | 2021-01-06 | 2021-05-28 | 南方电网科学研究院有限责任公司 | 柔性直流换流阀功率模块旁路开关通流试验方法、装置 |
CN112858896A (zh) * | 2021-01-06 | 2021-05-28 | 南方电网科学研究院有限责任公司 | 柔性直流换流阀功率模块旁路开关误合试验方法、装置 |
CN112858897B (zh) * | 2021-01-06 | 2022-02-22 | 南方电网科学研究院有限责任公司 | 柔性直流换流阀功率模块旁路开关通流试验方法、装置 |
CN112946360A (zh) * | 2021-02-02 | 2021-06-11 | 中国南方电网有限责任公司超高压输电公司天生桥局 | 一种基于曲线拟合法的功率模块二次板卡功耗的检测方法 |
CN113176459A (zh) * | 2021-04-01 | 2021-07-27 | 南方电网科学研究院有限责任公司 | 一种柔性直流换流阀功率模块启动试验方法及其电路 |
CN113176459B (zh) * | 2021-04-01 | 2022-10-28 | 南方电网科学研究院有限责任公司 | 一种柔性直流换流阀功率模块启动试验方法及其电路 |
CN113341243A (zh) * | 2021-05-17 | 2021-09-03 | 中国南方电网有限责任公司超高压输电公司检修试验中心 | 柔性直流换流阀功率模块测试系统 |
CN113608096A (zh) * | 2021-07-30 | 2021-11-05 | 华能定边新能源发电有限公司 | 一种无功补偿设备的检测仪器 |
CN113708750A (zh) * | 2021-08-24 | 2021-11-26 | 西安西电电力系统有限公司 | 一种柔直换流阀用旁路晶闸管触发单元及控制方法 |
CN113848413A (zh) * | 2021-11-03 | 2021-12-28 | 南方电网科学研究院有限责任公司 | 一种柔性直流换流阀功率模块测试系统 |
CN115173690A (zh) * | 2022-08-12 | 2022-10-11 | 广东电网有限责任公司广州供电局 | 一种旁路开关触发电路及检测方法 |
CN115173690B (zh) * | 2022-08-12 | 2024-05-24 | 广东电网有限责任公司广州供电局 | 一种旁路开关触发电路及检测方法 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN111707924B (zh) | 2021-12-31 |
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