[其他]用于确定完好的半导体级的数量的装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种用于确定在具有至少一个半导体阀的变流器中的完好的半导体级的数量的方法，该半导体阀具有多个串联电连接的半导体级。此外，本实用新型涉及一种用于确定完好的半导体级的数量的装置。

背景技术

变流器用于将一种电流类型转换为另一种电流类型。电流类型在此可以是直流电流和交流电流。用于将交流电流转换为直流电流的变流器被称为整流器；用于将直流电流转换为交流电流的变流器被称为反相换流器。通常地，变流器具有至少一个半导体阀，以便进行电流的转换。如果应当在高电压下使用变流器(例如在20kV和800kV的范围内的高电压下)，则该半导体阀通常具有多个串联电连接的半导体级。这些半导体级通常类似地构造。这些半导体级的每个在此都具有特定的耐压强度；通过多个该半导体级的串联电路可以实现具有极高耐压强度的半导体阀。半导体阀的所需的耐压强度越大，则越多的半导体级被串联电连接。

在变流器运行时在单个的半导体级处会出现缺陷。特别地在按压接触的组件的情况下这样的缺陷在于，半导体级在两个方向上(也就是在两个极性中)处于低欧姆状态。为此的原因可以是，在半导体级中分别布置的半导体组件失去了其截止能力(称为所谓的击穿半导体组件)，从而在半导体阀的两个极性中呈现低欧姆状态。单个的半导体级或几个半导体级的故障是不重要的，只要剩余的完好的半导体级总体上能够实现所需的耐压强度。在构想变换器时事先考虑单个的半导体级的故障，从而通常在半导体阀中布置比对于在特定电压下运行实际所需更多的半导体级。由此，这些半导体阀具有多个冗余的半导体级。在这些冗余的半导体级损坏时，可以关于剩余的耐压强度无问题地继续运行变流器。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是，提供一种用于确定完好的半导体级的数量的方法和装置。

按照本实用新型，上述技术问题通过根据独立权利要求的方法和装置来解决。方法和装置的优选实施在从属权利要求中给出。

公开了一种用于确定在具有至少一个半导体阀的变流器中的完好的半导体级的数量的方法，该半导体阀具有多个串联电连接的(特别是同类的) 半导体级，其中在方法中

-向至少一个半导体阀施加测试信号，

-采集基于测试信号(在变流器上)出现的测试-响应信号，和

-根据测试-响应信号确定半导体阀的完好的半导体级的数量。

在该方法中特别具有优势的是，向整个半导体阀施加测试信号。也就是，不需要将测试信号有针对性地引入半导体阀的各个半导体级。而是向整个半导体阀施加测试信号并且采集基于测试信号形成的测试-响应信号。然后通过分析测试-响应信号确定半导体阀的完好的半导体级的数量。如果在此证实用于实现半导体阀的预先给定的耐压强度的完好的半导体级的数量不再足够，则可以更换涉及的半导体阀或有缺陷的半导体级。

该方法还可以构造为，根据测试-响应信号确定半导体阀的完好的半导体级的数量，方法是，将测试-响应信号与用于变流器的至少一个(已知的) 参考-响应信号相比较。在此，优选地通过与用于变流器的已知的参考-响应信号相比较来分析测试-响应信号。这样的参考-响应信号例如是用于变流器的额定响应信号，在其半导体阀中特定数量的半导体级(例如十五个半导体级)完好的。如果测试-响应信号相应于该参考-响应信号(也就是，如果在测试-响应信号和参考-响应信号之间的偏差低于预定的阈值)，则确定了在半导体阀中特定数量的半导体级(在此：例如提到的十五个半导体级)是完好的。

该方法还可以实施为，根据测试-响应信号确定半导体阀的完好的半导体级的数量，方法是，将测试-响应信号与用于变流器的不同的(已知的) 参考-响应信号相比较，其中不同的参考-响应信号分别是用于具有半导体阀的不同大小的数量的完好的半导体级的变流器的参考-响应信号，并且确定具有与测试-响应信号最大相似性的那个参考-响应信号。

在此优选地，将测试-响应信号与用于变流器的不同的已知的参考-响应信号相比较，并且确定具有与测试-响应信号最大相似性的那个参考-响应信号。为了确定信号的相似性一般公知不同的方法，特别是用于确定在两个信号之间的所谓的相关性的方法。在确定相似性时尤其可以确定在测试-响应信号和各自的参考-响应信号之间的一致度。根据具有最大一致度的参考-响应信号然后可以确定半导体阀的完好的半导体级的数量。

该方法可以构造为，半导体阀是二极管阀，并且半导体级是二极管级。利用二极管阀尤其可以构成不受控制的变流器，其可以简单且低成本地实现。