[发明专利]柔性直流输电变流器性能测试平台及其控制方法

权利要求书

1.一种柔性直流输电变流器性能测试平台,其特征在于，包括：第1模块化多电平变流器、第2模块化多电平变流器、试验电源、短路发生装置；

第1模块化多电平变流器、第2模块化多电平变流器的直流侧背靠背连接，交流侧三相分别对应连接，构成功率环流通路；

试验电源与第1模块化多电平变流器、第2模块化多电平变流器直流侧并联，提供稳态运行测试的损耗功率；

短路发生装置与第1模块化多电平变流器、第2模块化多电平变流器直流侧并联。

2.根据权利要求1所述的柔性直流输电变流器性能测试平台，其特征在于，所述第1模块化多电平变流器、第2模块化多电平变流器，均主要由6只阀段经桥臂电抗器，两两串联后再相互并联连接构成。

3.根据权利要求1所述的柔性直流输电变流器性能测试平台，其特征在于，所述试验电源主要由三相不控整流桥、直流稳压电容、输入交流断路器构成；

三相不控整流桥交流测输入端经输入交流断路器与电网连接；三相不控整流桥直流侧正极与直流稳压电容正极连接，为试验电源的直流输出侧正极；三相不控整流桥直流侧负极与直流稳压电容负极连接，为试验电源的直流输出侧负极；

试验电源的直流输出侧与第1模块化多电平变流器、第2模块化多电平变流器直流侧并联。

4.根据权利要求3所述的柔性直流输电变流器性能测试平台，其特征在于，稳态运行测试时，与电网连接的输入交流断路器闭合；当短路测试开始时，首先断开与电网连接的输入交流断路器。

5.根据权利要求1所述的柔性直流输电变流器性能测试平台，其特征在于，所述短路试验装置主要由晶闸管阀和可调电抗器串联组成，通过调节可调电抗器数值，能够限制双极短路试验中短路电流的上升率。

6.根据权利要求2所述的柔性直流输电变流器性能测试平台，其特征在于，所述阀段由数量较少的功率单元依次串联构成，其中，所述数量较少是指数量大于等于5且小于等于7，所述依次串联是指不同功率单元的高压端和低压端之间依次相互连接。

7.根据权利要求6所述的柔性直流输电变流器性能测试平台，其特征在于，所述功率单元采用半桥结构的模块化功率单元，或者采用全桥结构的模块化功率单元。

8.根据权利要求1所述的柔性直流输电变流器性能测试平台，其特征在于，第1模块化多电平变流器、第2模块化多电平变流器之间交换有功功率，且分别工作于定功率控制方式、定交流电压控制方式；试验电源仅提供第1模块化多电平变流器、第2模块化多电平变流器稳态运行时的损耗功率。

9.一种权利要求1至8中任一项所述的柔性直流输电变流器性能测试平台的控制方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤1：闭合试验电源的输入交流断路器，缓慢升高试验电源电压至额定电压，其中，所述缓慢是指按照给定的斜率抬升试验电源电压；

步骤2：解锁第1模块化多电平变流器，运行于定交流电压控制方式，第1模块化多电平变流器交流侧电压输出设定值为第1模块化多电平变流器和第2模块化多电平变流器额定运行电压值；

步骤3：待第1模块化多电平变流器输出交流电压幅值和频率稳定后，解锁第2模块化多电平变流器，逐渐升高功率给定值，直到额定运行功率，完成IEC稳态运行试验以及定功率定交流电压控制策略检验；运行中所产生损耗由试验电源经第1模块化多电平变流器和第2模块化多电平变流器的并联直流侧补充；其中，所述逐渐升高功率给定值是指按照给定的斜率抬升功率给定值；

步骤4：待第1模块化多电平变流器和第2模块化多电平变流器工作至热稳定状态，断开试验电源的输入交流侧断路器，待输入交流侧断路器分闸位置返回后，触发短路发生装置中的晶闸管阀，造成第1模块化多电平变流器双极短路，第1模块化多电平变流器检测到其所包含的桥臂过电流后，闭锁第1模块化多电平变流器和第2模块化多电平变流器，使第1模块化多电平变流器所包含桥臂的阀段流过短路电流。