[发明专利]一种换流阀模块的试验电路和方法

说明书

本发明公开一种换流阀模块的试验电路和方法，所述换流阀模块为半桥结构的功率模块,包含有2个可关断半导体(T1、T2)、储能电容器(C1)、旁路开关(K)等元件。采用可控充电电源对换流阀模块旁路开关(K)进行带电合闸旁路试验。通过控制可控充电电源半导体开关单元和控制换流阀模块的可关断功率半导体的导通及关断时间，可以控制旁路开关合闸时的电流大小和方向。此种试验方法可等效模拟换流阀模块实际运行中旁路开关的合闸工况，可用于检测设计、生产、制造、装配的换流阀模块旁路开关及其触发电路的完好性。

技术领域

本发明属于柔性交直流输电领域，特别涉及一种换流阀模块的试验电路和方法。

背景技术

柔性直流输电系统的核心是基于全控器件的电压源变流器。多电平技术是实现高压大容量电压源变流器的优选方案。相对于二电平换流器，多电平换流器可以使用低压器件实现高电压等级输出，而并不需要开关器件的直接串联。近几年来，模块化多电平换流器(Modular Multilevel Converter，MMC)的出现使多电平换流器在柔性直流输电领域也得到了成功的应用。

模块化多电平换流器的换流阀采用模块化设计，由若干个结构完全相同的换流阀模块串联构成。换流阀在实际运行中，会发生由于换流阀模块元件器件故障、通讯故障等原因引起的换流阀模块故障。为了保障柔性直流系统的可靠运行，要求在换流阀单个模块故障时不影响换流阀整体的运行。通常的做法是在换流阀模块的输出端子间附加旁路开关，当换流阀模块故障后，触发导通旁开关可以将故障的换流阀模块旁路，使故障模块退出运行，从保障换流阀整体的运行不受单个模块故障的影响，提高模块化多电平换流器整体的运行可靠性。

换流阀模块旁路功能是否正常，直接决定着柔性直流输电系统是否能够正常运行。换流阀模块旁路试验的目的就是验证旁路开关及旁路开关触发回路在设计、生产、制造、装配过程中没有发生损坏、功能是否正常。流过换流阀模块的电流取决于系统的运行工况，旁路合闸时可能流过正向电流也可能流过反向电流，在换流阀模块旁路开关测试时需要对这两种不同工况下的旁路合闸情况进行测试。模块化多电平换流阀电压等级、容量较高，很难在试验环境中构建同实际运行工况相同的电路，进行换流阀模块的旁路试验。因此，如何构建简洁、实用的测试电路，等效模拟换流阀模块实际运行中旁路开关的合闸工况，进行换流阀模块的带电旁路试验，检验阀模块旁路功能的完好，是提高换流阀生产效率及可靠性的关键。

发明内容

本发明的目的，在于提供一种换流阀模块的试验电路和方法，其可用于考查设计、生产、制造、装配的换流阀模块旁路开关及其触发电路的完好性。

为了达成上述目的，本发明的解决方案是：

一种换流阀模块的试验电路，所述换流阀模块为半桥结构模块，包含第一可关断半导体T1、与第一可关断半导体T1反并联的第一续流二极管D1、第二可关断半导体T2、与第二可关断半导体T2反并联的第二续流二极管D2、旁路开关K、晶闸管SCR、储能电容器C1、均压电阻R、第一输出端子(Y1)、第二输出端子(Y2)