[发明专利]直流输电阀试验控制方法及脉冲转换控制装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种晶闸管阀和柔性直流输电IGBT阀运行试验控制方法及脉冲转换控制装置。

背景技术

大功率晶闸管阀和IGBT阀是常规直流输电系统和柔性直流输电系统的核心设备，对系统的安全、稳定运行起着至关重要的作用。随着直流输电电压等级和容量的不断提升，对晶闸管阀和IGBT的稳态和暂态的运行特性要求也越来越高。

为检验和提高阀的电压、电流等应力特性、保证阀运行的可靠性，必须对阀进行型式试验，而运行试验是型式试验的一部分，也是现今每个直流输电工程投运之前必须进行的试验项目。运行试验用于检验阀的导通、关断和有关电压、电流特性。运行试验装置是用来进行各种高压串联阀多种全载和过载运行试验最为重要的试验装置。

运行试验回路装置包括电流源回路、电压源回路试品阀和多个辅助控制阀。电流源为试品阀提供稳定的通态电流和精确的开通、关断脉冲基准源；电压源为试品阀提供试品阀通态和断态时的阀电压。由于运行试验回路装置设备成本及开发难度的原因，通常采用简化的直流输电工程用极控屏柜作为运行试验装置的控制系统，但是工程用极控屏柜只具有常规阀组触发脉冲输出功能的局限性，只能为运行试验提供脉冲基准源，不能精确、有效的控制所有阀通断，且运行试验标准要求必须完全模拟阀的实际运行工况，触发脉冲的精度要求按照工程运行标准执行，误差范围不大于0.02度。运行试验回路中各阀的触发时序和精度、试验项目的连续性及切换过程直接影响到试验的正常进行及试验结果能否满足阀运行试验标准要求，甚至会影响到试验设备的损坏与否。

发明内容

本发明的目的是提供一种直流输电阀试验控制方法，同时提供一种脉冲转换控制装置，用于完成特高压晶闸管阀和柔性直流输电IGBT阀运行试验标准所规定的阀电流和电压应力特性的测试。

为了实现以上目的，本发明所提供的直流输电阀试验控制方法技术方案如下，包括如下步骤：

（1）接收预设的待运行试验项目的编号；

（2）提取接收到的编号所对应试验项目的试验参数：所述试验参数包括阀触发时序、脉冲宽度和试验周期数；

（3）根据提取到的试验参数，生成试验回路中与对应试验项目相关各阀的触发脉冲，以进行试验。

在对当前试验项目进行实验的过程中接收下一个待试验项目的编号，提取接收到的编号所对应试验项目的试验参数后将其存入FPGA运行试验参数存储区，在当前试验项目的试验完成后自动切换执行下一个试验项目。

所述步骤（3）中生成试验回路中各阀的触发脉冲是根据各阀的电流和电压需要，计算出各阀以脉冲基准源为时序参考点的触发脉冲和脉冲宽度及试验周期数实现的。

所述脉冲基准源通过自动转换使其脉冲类型与阀基电子VBE相匹配，自动转换过程如下：不同类型和不同频率的脉冲源信号，经过设定延时时间的延时后通过光电隔离电路转换为与阀基电子VBE相匹配的电平信号输出。

所述脉冲基准源为试验回路背靠背电流源整流侧的1号阀触发脉冲为各阀脉冲的触发脉冲基准源。

本发明所提供的脉冲转换控制装置的技术方案如下：包括FPGA和CPU，FPGA和CPU之间输入输出连接，CPU具有用于与试验控制系统通信连接的通信接口，FPGA用于根据提取到的试验参数生成通过VBE控制的试验回路中与对应试验项目相关各阀的触发脉冲，且用于将不同频率和信号类型的脉冲基准源解调转成阀基电子VBE需要的脉冲形式。

本发明的直流输电阀试验控制方法及脉冲转换控制装置，根据阀运行试验标准要求，由试验项目编号提取相应的试验参数，再以脉冲基准源为触发时序参考点，根据所提取的试验参数自动生成试验回路中各阀的触发脉冲，并输出控制各对应阀。该试验控制方法和系统通过对预设试验项目编号和试验参数的提取，生成试验回路中各阀的触发脉冲，保证运行试验回路各阀触发时序、触发精度严格按照设定值输出。

通过对各试验项目的执行序列进行编号，在对当前试验项目进行实验的过程中接收下一个待试验项目编号，在当前试验项目的试验完成后自动切换执行下一个试验项目；保证了多试验项目无断续自动切换的连续执行。

利用FPGA的并行逻辑处理功能和寄存器数据大容量存储功能，实现触发脉冲的自动生成和试验自动切换。

对不同类型和不同频率的脉冲源信号经过设定延时时间的延时后通过光电隔离电路转换为与阀基电子VBE相匹配的电平信号输出，保证了脉冲基准源通过自动转换使其脉冲类型与阀基电子VBE相匹配。

附图说明

图1为本发明脉冲转换控制装置结构框图；