[发明专利]一种基于对拖实验的换流阀损耗测量系统及方法有效
申请号: | 201910522769.2 | 申请日: | 2019-06-17 |
公开(公告)号: | CN110187192B | 公开(公告)日: | 2021-05-11 |
发明(设计)人: | 熊岩;李岩;许树楷;朱喆;周月宾 | 申请(专利权)人: | 南方电网科学研究院有限责任公司;中国南方电网有限责任公司 |
主分类号: | G01R27/26 | 分类号: | G01R27/26;G01R21/06 |
代理公司: | 鞍山嘉讯科技专利事务所(普通合伙) 21224 | 代理人: | 张群 |
地址: | 510663 广东*** | 国省代码: | 广东;44 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 一种 基于 实验 换流 损耗 测量 系统 方法 | ||
本发明提供一种基于阀段对拖试验平台的柔性直流输换流阀的损耗测试系统及方法,系统包括阀段对拖模块、损耗计算模块和电流控制模块;所述的电流控制模块接收阀段对拖模块的实时电流值,并输出控制信号至阀段对拖模块,使得对拖模块内产生稳定的运行电流;所述损耗计算模块接收阀段对拖模块的电压电流测量数据,计算阀段对拖模块中试品阀段和陪试阀段损耗。其中阀段对拖平台中总的损耗由补能电源输出的直流电能提供,使得阀段对拖平台消耗的功率能够精确计算,避免交流供电方式导致损耗功率难以精确测量的问题,此外对于回路中负载电抗器产生的损耗,考虑了多个频率下的电抗器有功损耗,能够进一步保证换流阀损耗的精确计算。
技术领域
本发明涉及一种高压大功率电力电子变流器测试方法技术领域,特别涉及一种基于对拖实验的换流阀损耗测量系统及方法。
背景技术
柔性直流输电换流阀通常采用模块化多电平拓扑结构的电压源型换流阀,其中功率模块通常为门极可关断的全控型功率器件(IGBT,IEGT),柔性直流输电技术是一种新型电力传输技术,与传统的直流输电技术相比较,具有能够连接弱交流系统、向无源网络供电、提高风电等新能源接入电网的穿透功率等优点。随着近年来国内外柔性直流变流器技术的不断发展,换流阀的电压等级和输电容量也不断增大,已开始应用于我国主干网系统,其损耗特性直接影响柔性直流输电系统效率,因此柔性直流输电工程均对换流阀损耗特性做出了具体要求,同时换流阀损耗的准确计算也直接影响换流阀水冷系统容量的配置和成本,因此在损耗理论计算的基础上,需要研究换流阀的损耗测量的实验方法,对损耗的理论计算结果进行校验。
在柔性直流输电工程建成投运之前,由于换流阀的电压等级和容量较高通常无法直接利用电网进行全功率测试,因此换流阀通常以换流阀组件为单位进行各种试验和测试,对于模块化多电平换流阀(MMC)是以阀段为单位进行测试,即由几个功率单元串联组成试品阀段。本发明中的损耗测量方法也针对阀段设计。在损耗测量方面由符松格申请的专利“变流器的损耗测量方法及系统.申请号:CN109459648A”中提出一种针对低压换流器损耗测量的方法和系统,将换流阀放入封闭柜体通过测量水冷流量和温度等参数间接测量变流器损耗。但对于模块化多电平换流器主要受体积和模块化结构等限制,无法将阀段装入封闭柜体,且试品阀段电压等级较高,实验项目较多,阀段试验平台通常专门设置场地或阀厅进行相关试验,且平台应考虑多种试验项目的兼容性,因此该发明所述系统和方法无法适用MMC拓扑。
发明内容
为了解决背景技术中所述问题,本发明提供一种基于对拖实验的换流阀损耗测量系统及方法,针对现有技术中的局限性,对MMC拓扑的试品阀段给出一种基于对拖实验平台的损耗测量方法。
为了达到上述目的,本发明采用以下技术方案实现:
一种基于对拖实验的换流阀损耗测量系统,包括阀段对拖模块、损耗计算模块和电流控制模块;所述的电流控制模块接收阀段对拖模块的实时电流值,并输出控制信号至阀段对拖模块,使得对拖模块内产生稳定的运行电流;所述损耗计算模块接收阀段对拖模块的电压电流测量数据,计算阀段对拖模块中试品阀段和陪试阀段损耗。
所述阀段对拖模块包括试品阀段、陪试阀段、负载电抗器、补能电源、预充电电源和水冷装置;其中试品阀段与负载电抗器串联后再与陪试阀段并联,试品阀段低压端和陪试阀段低压端连接后直接与接地点连接,并在两阀段低压端连接回路中安装电流霍尔TA01;补能电源的直流输出端与陪试阀段第一功率模块内电容并联,补能电源交流输入端与电网连接;预充电电源直流输出端串联隔离刀QS01后再与试品阀段并联,预充电电源交流输入端与电网连接。
所述补能电源为低压可控整流器电源,预充电电源为高压不控整流器电源。
所述试品阀段和陪试阀段均为级联型模块化多电平结构,是多个功率单元串联组成。
一种基于对拖实验的换流阀损耗测量系统的方法,包括电流控制模块的控制方法和损耗计算模块的计算方法。
一、所述电流控制模块的控制方法具体如下:
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