[发明专利]高压直流输电换流阀三注入试验方法

说明书

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三注入试验方法。

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三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三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三注入试验方法，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，是采用下述技术试验方案来完成的，一种高压直流输电换流阀三注入试验方法，试验的同步电压选择为大电流源输入电压，则高压直流输电换流阀三注入试验的工作时序由同步信号确定，在一个试验周期T内各阀工作时序主要步骤为：

a、假设以t₀，即同步电压过零点为计时起点；

b、t₁时刻，触发辅助阀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；

c、t₂时刻触发试品阀V_t和辅助阀V₂₁，C通过L₁对试品阀注入一个电流脉冲，模拟试品阀开通时刻的di/dt强度，检验试品阀的电流扩散能力。脉冲宽度决定于C、L₁以及回路电阻的参数配合；

d、t₃时刻即6脉冲桥触发角为α时触发V₄阀，让试品阀经受试验大电流强度，保证试品阀的试验温度，同时给试品阀补脉冲以保证其处于导通状态。在V₄阀完全开通之前，电流脉冲过零，辅助阀V₂₁完成过零关断，将高电压电路和大电流电路的隔离；

e、t₄时刻，触发辅助阀V₁，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；

f、t₅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第二次通过L₁对试品阀放电注入电流脉冲，模拟试品阀关断时刻的di/dt强度。该注入脉冲宽度内V₄阀完成过零关断，实现高电压电路和大电流电路的隔离；

g、t₆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；

h、t₇时刻再次触发V₁、V₂₁阀，将C上反压恢复成正向，为下一次电流注入做准备，同时将C上的电压变化通过L₁反映到试品阀上；

i、t₈时刻再次触发试品阀V_t和辅助阀V₂₁，电容C第三次通过L₁对试品阀注入电流脉冲，同时带来2个电压跳变，引起附属电气结构额外的功率损耗，这是同实际运行工况相同的，主要目的即是考验阀附属结构的功率损耗在允许范围内；