[发明专利]一种模块化多电平换流器的测试方法、装置及系统

说明书

本发明提供了一种模块化多电平换流器的测试方法、装置及系统，先分别对第一模块化多电平换流器和第二模块化多电平换流器中的功率模块进行充电，然后调整第二模块化多电平换流器的输出电压，最后确定第二模块化多电平换流器是否正常工作，实现了对第二模块化多电平换流器的测试。本发明的解锁充电过程采用了直流斩波与斜坡函数相结合的软启动控制策略，通过斜坡函数形式的调制波逐渐减小第一模块化多电平换流器和第二模块化多电平换流器的占空比，使功率模块的电流缓慢上升，能有效减小充电过程的冲击电流，过程简单方便，易于实现，并大大减低了测试成本。

技术领域

本发明涉及电力电子技术领域，具体涉及一种模块化多电平换流器的测试方法、装置及系统。

背景技术

目前，电压源换流器型直流输电(Voltage Source Converter based HighVoltage Direct Current，VSC-HVDC)广泛应用于可再生能源并网、向无源网络供电、城市电网供电和异步交流电网互联等场合，其中，电压源换流器(Voltage Source Converter，VSC)是VSC-HVDC的核心组成部分。目前已投运的VSC-HVDC多采用两电平换流器或三电平换流器，但是两电平换流器和三电平换流器都存在以下不足：1)多个IGBT串联将增大器件静态、动态均压难度；2)较高开关频率将导致VSC的开关损耗相对较高；3)两电平换流器或三电平换流器在工作过程中产生较大的电压变化率(du/dt)，所有器件的参数设计都必须考虑这一冲击电压。

针对上述不足，模块化多电平换流器(Modular Multilevel Converter，MMC)被提出，通过调整模块化多电平换流器中功率模块的串联个数即可实现电压及功率等级的灵活变化，并且可以扩展到任意电平输出，减小电磁干扰和输出电压的谐波含量，输出电压非常接近理想正弦波形，模块化多电平换流器将能量分散存储在桥臂各个功率模块电容中，因此提高了故障穿越能力，因此模块化多电平换流器受到越来越多的关注。

为验证模块化多电平电压源换流器的性能，需要对其进行测试。现有技术中不仅要利用电源对待测模块化多电平换流器进行测试，在对模块化多电平换流器进行测试前，还需要通过该电源对待测模块化多电平换流器进行充电，因此电源需要具有很大的容量和较高的性能要求，增加了测试成本。

发明内容

为了克服上述现有技术中对待测模块化多电平换流器进行充电的电源容量大、性能要求高以及测试成本较高的不足，本发明提供一种模块化多电平换流器的测试方法、装置及系统，先分别对第一模块化多电平换流器和第二模块化多电平换流器中的功率模块进行充电，充电过程包括不控整流充电过程和解锁充电过程；然后通过改变第二模块化多电平换流器中功率模块投入数目调整第二模块化多电平换流器的输出电压；最后根据第二模块化多电平换流器的输出电压确定交流母线上负载电感L4的电压，并根据负载电感L4的电压确定第二模块化多电平换流器是否正常工作，实现了对第二模块化多电平换流器的测试。

为了实现上述发明目的，本发明采取如下技术方案：

本发明提供一种模块化多电平换流器的测试方法，包括：

分别对第一模块化多电平换流器和第二模块化多电平换流器中的功率模块进行充电，充电过程包括不控整流充电过程和解锁充电过程；

通过改变第二模块化多电平换流器中功率模块投入数目调整第二模块化多电平换流器的输出电压；

根据第二模块化多电平换流器的输出电压确定交流母线上负载电感L4的电压，并根据负载电感L4的电压确定第二模块化多电平换流器是否正常工作。