[发明专利]一种双有源桥DC/DC变换模块的运行试验装置及方法

说明书

本发明公开了一种双有源桥DC/DC变换模块的运行试验装置及方法，利用双有源桥DC/DC变换模块自身的控制特点，配合DC/DC高压直流电源和两台DC/AC变流器，有效模拟测试品模块额定运行时的电压、电流、温度、稳定性以及功率双向控制等性能指标。本发明具有试验操作简单、测试效率高的优点，有效降低了试验装置的成本投入，减少试验装置占地面积，满足一定的测试通用性需求，同时有效避免试验结束后装置内电容长时间带电造成的安全隐患，降低试验电路对电源容量的要求，减小试验系统对电网造成的谐波污染。

技术领域

本发明涉及电力电子领域，具体涉及一种双有源桥DC/DC变换模块的运行试验装置及方法。

背景技术

电力电子变压器是当前研究的热门方向，其中以基于双有源桥DC/DC变换器为核心来实现的电力电子变压器具有明显的优势，双有源桥DC/DC变换器引入了高频变压器，极大地提高了功率密度，同时又满足能量双向流动、调控速度快等优点。为满足工程化应用和电力电子变压器的稳定运行，电力电子变压器中核心设备双有源桥DC/DC变换器采用模块化设计，并已在实际工程中应用。

双有源桥DC/DC变换模块作为电力电子变压器中核心换流设备，其电气性能和稳定性直接决定了电力电子变压器整体的运行性能。因此，通过等效模拟双有源桥DC/DC变换模块在电力电子变压器运行时的电气参数来测试其各方面的电气性能，可有效保证电力电子变压器成套设备出厂的合格率和现场运行的稳定性。然而，目前暂无完整、系统的双有源桥DC/DC变换模块测试装置和测试方法。

发明内容

(一)发明目的

本发明的目的是提供一种双有源桥DC/DC变换模块的运行试验装置及方法，以解决使用双有源桥DC/DC变换模块的电力电子变压器及其它中高压、大容量直流配电网设备在实际工况下运行性能等效困难的问题，检验双有源桥DC/DC变换模块长时间耐受与实际运行工况相当的连续电流、稳态电压，并充分验证其温升情况。同时，解决实际工程大规模测试应用所面临的灵活性、建设成本、可行性、安全等问题。

(二)技术方案

为解决上述问题，本发明的第一方面提供了一种双有源桥DC/DC变换模块的运行试验装置，包括试品模块(2)，高压直流电源(1)，泄放开关(K1)，泄放电阻(R)，第一DC/AC变流器(4)，第二DC/AC变流器(5)，限流电感(L1)，限流电感(L2)，控制系统(3)，第一变压器(TR1)，第二变压器(TR2)，第一断路器(QF1)，第一断路器(QF2)和电源(E)；所述第一DC/AC变流器(4)的交流侧通过第一变压器(TR1)、第一断路器(QF1)与电源(E)连接，所述第二DC/AC变流器(5)的交流侧通过第二变压器(TR2)、第二断路器(QF2)与电源(E)连接；所述第一DC/AC变流器(4)的直流侧的正极通过限流电感(L1)与所述高压直流电源(1)的低压侧的正极连接，所述第一DC/AC变流器(4)的直流侧的负极与所述高压直流电源(1)的低压侧的负极连接，所述高压直流电源(1)的高压侧的正极与所述试品模块(2)的高压侧的正极连接，所述高压直流电源(1)的高压侧的负极与所述试品模块(2)的高压侧的负极连接，所述高压直流电源(1)的高压侧的正极与负极之间串联连接泄放开关(K1)和泄放电阻(R)，所述试品模块(2)的低压侧的正极通过限流电感(L2)与所述第二DC/AC变流器(5)的直流侧的正极连接，所述试品模块(2)的低压侧的负极与所述第二DC/AC变流器(5)的直流侧的负极连接；所述控制系统(3)与所述试品模块(2)之间相互通信。

根据本发明的一个方面，所述高压直流电源(1)包含第一双级DC/DC高压直流变换器(11)和第二双级DC/DC高压直流变换器(12)，第一双级DC/DC高压直流变换器(11)和第二双级DC/DC高压直流变换器(12)的低压侧并联连接，第一双级DC/DC高压直流变换器(11)和第二双级DC/DC高压直流变换器(12)的高压侧串联连接。