[发明专利]变压器及换流阀充电试验电路及方法

说明书

本发明提供变压器及换流阀充电试验电路及方法，其中变压器及换流阀充电试验电路包括：交流试验电源、一端耦接在所述试验电源输出端的试验模块以及与所述试验模块另一端耦接的并联直流桥臂；其中，所述试验模块用于调节所述交流试验电源的输出电压，进而使所述并联直流桥臂的输入端电压在设定时长内从零提升至设定电压。本发明提供了使用中低压试验电源对变压器、换流器进行充电及解锁的试验方法及试验平台，能够减小对试验电源容量的需求，在换流器解锁过程中，采用在低电压情况下进行换流器解锁的方法来减小冲击电流。换流器解锁后，采用逐步提高换流器输入交流电压、并跟随抬高直流电压的方法进行换流器充电的方法。

技术领域

本发明涉及电路技术领域，更具体的，涉及换流变压器及换流阀充电试验电路及方法。

背景技术

柔性直流输电技术是一种以电压源变流器、可关断器件和脉宽调制技术为基础的新型直流输电技术。与传统基于晶闸管的电流源型直流输电技术相比，柔性直流输电技术具有可控性高、设计施工方便环保、占地小及换流站间无需通信等优点，在可再生能源并网、分布式发电并网、孤岛供电、城市电网供电等方面具有明显的优势。柔性直流输电近年来得到了快速发展。

海上风电并网是柔性直流输电的一个重要应用，柔直海上换流站需要建设在海上平台。考虑海上施工条件限制，无法在海上完成大型设备的安装和试验，需要在码头上进行设备安装、调试后把海上平台整体送至指定海域。若海上柔直换流站到达指定海域后发现大型设备出现质量缺陷等问题，需要把平台整体运输至试验码头进行处理，费用和时间成本非常高，仅是海上平台运输费用就达到亿元人民币。我国第一座海上柔直换流站计划在20201年建成，从工程角度出发，对换流变、换流阀等大型设备的带电等基础试验必须在码头上完成。

柔直换流站中的换流变压器及换流阀有很大的冲击电压，仅对变压器进行充电时的瞬时电流就能达到2～4倍额定电流。这对试验电源强度要求很高，一台1500MW的变压器瞬时充电功率能够达到3000MW，只有大电网才能承受这样的冲击，以往的工程均采用电网系统进行充电试验(一般为500kV或220kV)。通常，码头只能提供10kV的低压电源，电源容量只有3～5MW，完全不能满足试验需要。

发明内容

为了解决上述问题中的至少一个，本发明第一方面提供一种变压器及换流阀充电试验电路，包括：

交流试验电源、一端耦接在所述试验电源输出端的试验模块以及与所述试验模块另一端耦接的并联直流桥臂；其中，

所述试验模块用于调节所述交流试验电源的输出电压，进而使所述并联直流桥臂的输入端电压在设定时长内从零提升至设定电压。

在优选的实施例中，所述试验模块包括：

调压器，与所述试验电源的输出端耦接；

控制器，一端耦接在所述调压器与升压变压器之间的导线上，另一端与所述调压器的控制端耦接，并可根据接收的电流或电压输出调压指令。

在优选的实施例中，所述试验模块还包括：

升压变压器，与所述调压器的输出端耦接；

在优选的实施例中，还包括：开光柜，耦接在所述试验电源和所述调压器之间。

在优选的实施例中，还包括：

换流变压器，耦接在所述换流阀的输入端与所述升压变压器的输出端之间。

在优选的实施例中，所述升压变压器为海上柔直站用变压器。

在优选的实施例中，所述设定电压小于所述交流试验电源的最高电压。

在优选的实施例中，所述并联直流桥臂的输入端电压的调节速率低于设定阈值。

本发明另一方面实施例提供一种利用上述变压器及换流阀充电试验电路进行充电试验的方法，包括：