[发明专利]一种MMC-HVDC柔直功率模块短路电流的试验装置及方法

权利要求书

1.一种MMC-HVDC柔直功率模块短路电流的试验装置，其特征在于：包括可调直流电源(1)，可调直流电源(1)连接至柔性直流输电换流阀功率模块，柔性直流输电换流阀功率模块包括相互连接的电容器(3)、上管全控型器件(5)和下管全控型器件(8)，下管全控型器件(8)上设置有用于短接下管全控型器件(8)的负载电感(9)，所述的上管全控型器件(5)和下管全控型器件(8)分别通过驱动板连接至PMC板(11)；所述的可调直流电源(1)、柔性直流输电换流阀功率模块、PMC板(11)和驱动板均连接至控制台，控制台能够完成升降直流电压和控制保护操作。

2.根据权利要求1所述的一种MMC-HVDC柔直功率模块短路电流的试验装置，其特征在于：所述的上管全控型器件(5)和下管全控型器件(8)分别通过上管驱动板(4)和下管驱动板(10)连接至PMC板(11)。

3.根据权利要求2所述的一种MMC-HVDC柔直功率模块短路电流的试验装置，其特征在于：所述的可调直流电源(1)上设置有用于调节电压的均压电阻(2)。

4.根据权利要求1所述的一种MMC-HVDC柔直功率模块短路电流的试验装置，其特征在于：所述的下管全控型器件(8)依次连接有晶闸管(7)、真空断路器和旁路开关(6)。

5.根据权利要求1-4任一项所述的一种MMC-HVDC柔直功率模块短路电流的试验装置，其特征在于：所述的柔性直流输电换流阀功率模块上设置有水冷系统。

6.一种MMC-HVDC柔直功率模块短路电流的试验方法，其特征在于，包括以下步骤：

1)单脉冲试验：首先用22μH的负载电感(9)短接下管全控型器件(8)，然后向柔性直流输电换流阀功率模块施加直流电压，直流电压持续增大直至2100V，同时PMC板(11)给全控型器件的驱动板发单脉冲，脉宽为18.8μs，并测量控制全控型器件开通和关断的脉冲、电容器(3)两端的直流电压和负载电感(9)上的电流，单脉冲试验验证全控型器件能够正常工作后再进行短路电流试验；

2)短路电流试验：首先用0.7μH的负载电感(9)短接下管全控型器件(8)，然后在柔性直流输电换流阀功率模块施加直流电压，直流电压持续增大直至2100V，电容器(3)的正极电流为6000A,同时分别在若干电压等级下测量控制全控型器件开通和关断的脉冲、电容器(3)两端的直流电压波形和负载电感(9)上的负载电流，最后当直流电压到2100V时PMC板(11)给全控型器件发关断单脉冲，脉宽为18.8μs，上管全控型器件(5)关断，即完成短路电流试验。

7.根据权利要求6所述的一种MMC-HVDC柔直功率模块短路电流的试验方法，其特征在于：所述的单脉冲试验和短路电流试验中在柔性直流输电换流阀功率模块不工作情况下，调节可调直流电源(1)逐步施加直流电压至400V，复位后继续增大直流电压直至2100V。

8.根据权利要求6或7所述的一种MMC-HVDC柔直功率模块短路电流的试验方法，其特征在于：所述的方法中采用示波器和差分探头测量控制全控型器件开通和关断的脉冲和电容器(3)的直流电压波形。

9.根据权利要求8所述的一种MMC-HVDC柔直功率模块短路电流的试验装置，其特征在于：所述的示波器为四通道示波器。

10.根据权利要求6或7所述的一种MMC-HVDC柔直功率模块短路电流的试验装置，其特征在于：所述的方法中采用罗氏线圈测量电容器(3)和负载电感(9)的电流。