CN206832893U - 一种新型mmc换流阀损耗检测装置 - Google Patents

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荣飞
李文君
黄守道
饶宏
周保荣
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Abstract

本实用新型公开了一种新型MMC换流阀损耗检测装置，包括三个电压互感器、三个电流钳、两个计量模块、一个减法器、除法器和数据接收终端；三个电压互感器分别用于测量交流侧A相、C相电压和直流侧电压；三个电流钳分别用于测量交流侧A相、C相电流和直流侧电流；第一计量模块接入直流侧电压和直流侧电流，输出直流侧电能；第二计量模块接入交流侧A相、C相电压以及A相和C相电流，输出交流侧电能；减法器输入端分别接入交流侧电能和直流侧电能，输出MMC换流阀损耗；除法器的两个输入端分别接入MMC换流阀损耗和交流侧电能，输出MMC换流阀损耗率，并传输至数据接收终端。本MMC换流阀损耗检测装置原理简单、操作方便。

Description

一种新型MMC换流阀损耗检测装置
技术领域
本实用新型涉及电力测控技术领域，特别是涉及一种新型MMC换流阀损耗检测装置。
背景技术
随着经济的发展和人们生活水平的提高，用户对供电的要求也越来越高，不仅对电能的需求日益增加，对供电效率也有了更高的要求。因此，电能的输送分配过程中的电能损耗引起了人们的较大关注。
MMC换流阀在柔性直流输电、电力传动、高压直流功率变换、电能质量问题治理等工作领域有着广泛的应用前景，是未来中高压大功率系统的重要发展方向之一。而MMC换流阀的损耗对其工作效率和工作可靠性有着重要的影响，是MMC换流阀发展过程中不可忽视的一大难题。
因此，有必要设计一种MMC换流阀损耗检测装置，方便对MMC换流阀的损耗进行监测。
实用新型内容
本实用新型所解决的技术问题是，针对现有技术的不足，提供一种新型MMC换流阀损耗检测装置，通过测量MMC换流阀两侧的瞬时功率，计算出MMC换流阀变换电能时的功率损耗，使用方便，可靠性高。
为实现上述目的，本实用新型提供的技术方案如下：
一种新型MMC换流阀损耗检测装置，包括三个电压互感器、三个电流钳、两个计量模块、一个减法器和一个数据接收终端；
其中两个电压互感器接于MMC换流阀交流侧，分别用于测量交流侧A相和C相电压；另外一个电压互感器接于MMC换流阀直流侧，用于测量直流侧电压；
其中两个电流钳接于MMC换流阀交流侧，分别用于测量交流侧A相和C相电流；另外一个电流钳接于MMC换流阀直流侧，用于测量直流侧电流；
第一计量模块接入电压互感器测量的直流侧电压以及电流钳测量的直流侧电流，输出直流侧电能；第二计量模块接入电压互感器测量的交流侧A相和C相电压以及电流钳测量的交流侧A相和C相电流，输出交流侧电能；
所述减法器的两个输入端分别接入两个计量模块输出的交流侧电能和直流侧电能，输出MMC换流阀损耗，并传输至数据接收终端。
进一步地，所述新型MMC换流阀损耗检测装置，还包括一个除法器；除法器的两个输入端分别接入减法器输出的MMC换流阀损耗和第二计量模块输出的交流侧电能，输出MMC换流阀损耗率，并传输至数据接收终端。
进一步地，所述第一计量模块包括电能测量芯片CS5463和阻容滤波电路。
进一步地，所述第二计量模块包括高精度三相有功无功电能专用计量芯片ATT7026A和芯片的双端差分信号输入电路。
进一步地，所述数据接收终端包括显示屏、比较器和声光报警单元；
所述显示屏用于显示除法器输出的MMC换流阀损耗率，供检测人员读取；
所述比较器用于比较MMC换流阀损耗率和损耗率预设值，当MMC换流阀损耗率超过MMC换流阀损耗率时，触发声光报警产生报警，以提醒工作人员进行修护。
有益效果：
本实用新型通过测量MMC换流阀两侧的瞬时功率，计算出MMC换流阀变换电能时的功率损耗和损耗率，对于MMC换流阀的损耗监测、电网供电效率的提高用重要意义。本实用新型具有以下优点：
1)使用方便，便于MMC换流阀损耗的实时检测；2)使用高精度计量芯片，计算更加准确、可靠性高。
附图说明
图1为本实用新型的一个实施例结构图。
图2计量模块A的结构图。
图3计量模块B的结构图。
具体实施方式
图1为本实用新型的一个实施例结构图。从图中可以看出，MMC换流阀包含6个桥臂，每个桥臂均由N个结构相同的子模块(SM)和1个桥臂电感L串联组成，每个子模块都采用相同的半桥拓扑结构，功率器件采用IGBT。
本实用新型公开的新型MMC换流阀损耗检测装置，包括三个电压互感器(交流电压互感器PT1、交流电压互感器PT2和直流电压互感器PT3)、三个电流钳(交流电流钳CT1、交流电流钳CT2、直流电流钳CT3)、两个计量模块(计量模块A和计量模块B)、减法器、除法器和数据接收终端；
交流电压互感器PT1测量端的正极连接MMC换流阀交流侧的A相，交流电压互感器PT2测量端的正极连接MMC换流阀交流侧的C相，交流电压互感器PT1和PT2测量端的负极连接MMC换流阀交流侧的B相，交流电流钳CT1测量MMC换流阀的A相电流，交流电流钳CT2测量MMC换流阀的C相电流；PT1输出端的正极连接计量模块B的VAP端，PT1输出端的负极连接计量模块B的VAN端，PT2输出端的正极连接计量模块B的VCP端，PT2输出端的负极连接计量模块B的VCN端，CT1输出端的正极连接计量模块B的IAP端，CT1输出端的负极连接计量模块B的IAN端，CT2输出端的正极连接计量模块B的ICP端，CT2输出端的负极连接计量模块B的ICN端；
直流电压互感器PT3测量端的正极连接MMC换流阀直流母线的正极，直流电压互感器PT3测量端的负极连接MMC换流阀直流母线的负极，直流电流钳CT3测量MMC换流阀直流母线上的电流；PT3输出端的正极接计量模块A的VP端，PT3输出端的负极接计量模块A的VN端，CT3输出端的正极接计量模块A的IP端，CT3输出端的负极接计量模块A的IN端；
图2为计量模块A的结构图，计量模块A包括芯片CS5463和阻容滤波电路，计量模块A输出端输出的直流侧电能作为减法器输入端的减数；图3为计量模块B的结构图，计量模块B包括高精度三相有功无功电能专用计量芯片ATT7026A和芯片的双端差分信号输入电路，计量模块B输出端输出的交流侧电能作为减法器输入端的被减数和除法器输入端的除数；减法器的输出值作为除法器输入端的被除数；除法器进行除法运算后得到MMC换流阀损耗率；
除法器的输出端与数据接收终端相连，MMC换流阀损耗率送到数据接收终端，并显示到显示屏供检测人员读取；当损耗率超过预设值(预设值取0.02)时，数据接收终端发生声光报警提醒工作人员进行修护；从而实现MMC换流阀的损耗检测。

Claims (5)

1.一种新型MMC换流阀损耗检测装置，其特征在于，包括三个电压互感器、三个电流钳、两个计量模块、一个减法器和一个数据接收终端；
其中两个电压互感器接于MMC换流阀交流侧，分别用于测量交流侧A相和C相电压；另外一个电压互感器接于MMC换流阀直流侧，用于测量直流侧电压；
其中两个电流钳接于MMC换流阀交流侧，分别用于测量交流侧A相和C相电流；另外一个电流钳接于MMC换流阀直流侧，用于测量直流侧电流；
第一计量模块接入电压互感器测量的直流侧电压以及电流钳测量的直流侧电流，输出直流侧电能；第二计量模块接入电压互感器测量的交流侧A相和C相电压以及电流钳测量的交流侧A相和C相电流，输出交流侧电能；
所述减法器的两个输入端分别接入两个计量模块输出的交流侧电能和直流侧电能，输出MMC换流阀损耗，并传输至数据接收终端。
2.根据权利要求1所述的新型MMC换流阀损耗检测装置，其特征在于，还包括一个除法器；除法器的两个输入端分别接入减法器输出的MMC换流阀损耗和第二计量模块输出的交流侧电能，输出MMC换流阀损耗率，并传输至数据接收终端。
3.根据权利要求1所述的新型MMC换流阀损耗检测装置，其特征在于，所述第一计量模块包括电能测量芯片CS5463和阻容滤波电路。
4.根据权利要求1所述的新型MMC换流阀损耗检测装置，其特征在于，所述第二计量模块包括高精度三相有功无功电能专用计量芯片ATT7026A和芯片的双端差分信号输入电路。
5.根据权利要求2所述的新型MMC换流阀损耗检测装置，其特征在于，所述数据接收终端包括显示屏、比较器和声光报警单元；
所述显示屏用于显示除法器输出的MMC换流阀损耗率；
所述比较器用于比较MMC换流阀损耗率和损耗率预设值，当MMC换流阀损耗率超过MMC换流阀损耗率时，触发声光报警产生报警。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110187192A (zh) * 2019-06-17 2019-08-30 南方电网科学研究院有限责任公司 一种基于对拖实验的换流阀损耗测量系统及方法
CN112362993A (zh) * 2020-11-10 2021-02-12 江苏天合清特电气有限公司 基于器件参数实测的柔直换流模块损耗测试和评估方法

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