[发明专利]一种换流阀子模块的批量测试系统及方法

说明书

本发明提出了一种换流阀子模块的批量测试系统及方法，包括：所述批量测试系统包括若干个换流阀子模块以及用于为换流阀子模块供电的充电单元，所述换流阀子模块包括半桥电路、子模块控制单元以及直流电容，充电单元包括交流电源、多绕组变压器以及整流单元；交流电源用于通过多绕组变压器分别与整流单元耦合，经整流单元为直流电容充电；子模块控制单元用于控制半桥电路中晶闸管的通断，并根据直流电容的电压变化率测试换流阀子模块是否功能正常。本发明利用多绕组变压器的多副边绕组，提供了安全隔离的充电电源，能够实现多个换流阀子模块的同时加压测试，提高测试效率。

技术领域

本发明涉及大功率电力电子变流技术领域，尤其涉及一种换流阀子模块的批量测试系统及方法。

背景技术

随着电力电子技术在电力系统中的应用和发展，电力电子设备向着高电压模块化级联方向发展，换流阀由多个桥臂构成，每个桥臂包含由多个换流阀子模块串联而成的换流链。在换流阀投入使用时，通常需要对众多子模块试验其换流功能是否正常。

现有技术是通过一个模块测试仪，在进行子模块试验时，单独与子模块相连接，通过施加一些命令，检测子模块动作是否正确，完成测试。完成一个换流阀子模块测试后，再取消连接线，与下一个换流阀子模块连接进行测试，重复进行以上流程，由于高压大容量换流阀设备可能包含成百上千个换流阀子模块，该测试工作量巨大，且在测试时，由于需要反复插拔光纤，会有损坏的风险。

发明内容

为了解决现有技术中存在的缺点和不足，本发明提出了一种换流阀子模块的批量测试系统，所述批量测试系统包括若干个换流阀子模块以及用于为换流阀子模块供电的充电单元，所述换流阀子模块包括半桥电路、子模块控制单元以及直流电容，所述充电单元包括交流电源、多绕组变压器以及若干个整流单元；

交流电源用于通过多绕组变压器分别与整流单元耦合，经整流单元为换流阀子模块的直流电容充电；

子模块控制单元和直流电容分别并联在半桥电路两端，子模块控制单元用于控制半桥电路中晶闸管的通断，并根据直流电容的电压变化率测试换流阀子模块是否功能正常。

可选的，所述整流单元与所述换流阀子模块的数量相同，每个换流阀子模块均对应连接一个整流单元。

可选的，所述整流单元包括由第一二极管和第二二极管构成的桥臂，第一二极管的阳极和第二二极管的阴极均连接多绕组变压器的副边线圈的第一端；

第一二极管的阴极作为整流单元的第一端口，多绕组变压器的副边线圈的第二端作为整流单元的第二端口，第二二极管的阳极作为整流单元的第三端口。

可选的，所述整流单元的第一端口连接直流电容的正极，所述整流单元的第二端口连接半桥电路的输出端，所述整流模块的第三端口连接直流电容的负极。

可选的，所述半桥电路的输出端为构成半桥电路的两个晶闸管之间的连接点。

可选的，所述换流阀子模块之间串联连接，每个换流阀子模块通过半桥电路的输出端连接上一个换流阀子模块的直流电容的负极。

可选的，所述子模块控制单元通过直流电容取能上电，当直流电容的电压达到预设阈值时，子模块控制单元上电并向晶闸管发送通断控制指令。

可选的，所述交流电源和所述多绕组变压器的原边线圈之间依次串联有充电开关和限流电阻。

本发明还提出了一种换流阀子模块的批量测试方法，所述批量测试方法基于上述批量测试系统实现，包括：

通过多绕组变压器将交流电源与整流单元耦合连接，交流电源依次经过多绕组变压器和整流单元对换流阀子模块中的直流电容进行充电；

当直流电容的电压达到预设阈值时，子模块控制单元生成用于控制换流阀子模块中晶闸管的通断控制指令；