[发明专利]一种晶闸管反向恢复电荷测量系统及其测量方法

说明书

技术领域

本发明涉及电力电子领域的系统及其方法，具体涉及一种晶闸管反向恢复电荷测量系统及其测量方法。

背景技术

晶闸管是广泛应用于直流换流阀的电力电子器件，其易于串联使用的优点和高可靠性、低成本的优势，使之成为直流输电技术领域应用范围最广泛的大功率电力电子器件，晶闸管的特性直接影响了直流输电系统的安全性与可靠性。反向恢复电荷是晶闸管重要特性之一，是影响阀设计的重要参数，晶闸管的反向恢复特性不完全一致，容易引起关断时刻阀内各晶闸管两端电压不同，造成单个晶闸管击穿等现象，所以对晶闸管反向恢复电荷进行测量，优选反向恢复特性一致的晶闸管进行串联至关重要。

对于晶闸管反向恢复特性的测量，传统方法是将单个晶闸管置于测量仪器中，不同特性参数的测量对应不同的测量电路，施加不同电压、电流应力，利用测量数据绘制特性曲线，此种方法的缺点是必须将晶闸管从电路中取出进行单独测量。

对于电力系统中用阀或试验设备中用阀，已经长期投入运行，并经受不同工况，尤其是试验用阀，其运行条件较之于正常工况还要恶劣，晶闸管的特性参数比较容易发生变化，如果利用传统方法对晶闸管特性进行测量，必须将晶闸管从阀中取出，且不容易重现同样电压电流应力，不利于问题分析。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明的目的是提供一种晶闸管反向恢复电荷测量系统，另一目的是提供一种晶闸管反向恢复电荷测量系统的测量方法，本发明在运行过程中测量晶闸管反向恢复电荷，有利于对晶闸管特性的实时监控。

本发明的目的是采用下述技术方案实现的：

本发明提供一种晶闸管反向恢复电荷测量系统，所述系统通过引线与被测换流阀连接，其改进之处在于，所述系统包括依次连接的电流变送器单元、电流传感器、光纤传输系统、数据采集系统和上位机；

所述系统用于对晶闸管反向恢复电荷的实时测量。

进一步地，所述电流变送器单元至少两个，所述电流变送器单元包括并联的阻容支路和电流变送器-晶闸管支路；所述并联的阻容支路由串联的电容和电阻组成；所述电流变送器-晶闸管支路由串联的电流变送器和晶闸管组成。

进一步地，所述电流传感器用于测量换流阀中晶闸管流过的电流信号，并将电流信号传输至光电传输系统，所述光电传输系统包括依次连接的AD转换器和光纤转换器，所述AD转换器将电流信号的模拟量转换为数字信号，所述光纤转换器将数字信号转换为光信号，并传送至数字采集系统。

进一步地，所述数字采集系统设置在上位机的入口端，通过光纤与上位机连接；所述数字采集系统将光信号转换为数字信号传送至上位机；所述上位机的控制器实时读取各测点的反向恢复电流值，并运行上位机中的后台分析单元，将反向恢复电流值生成反向恢复电荷数据，实现对晶闸管反向恢复电荷的实时测量。

本发明基于另一目的提供的一种晶闸管反向恢复电荷测量系统的测量方法，其改进之处在于，所述方法包括下述步骤：

（1）将换流阀中晶闸管测点通过引线输入至电流传感器；

（2）电流传感器用于测量换流阀中晶闸管流过的电流信号，并将电流信号传输至光电传输系统；

（3）光电传输系统中的AD转换器将电流信号的模拟量转换为数字信号，并将数字信号传输至光纤转换器，光纤转换器将数字信号转换为光信号，并传送至数字采集系统；

（4）数字采集系统将光信号转换为数字信号传送至上位机；

（5）上位机的控制器实时读取各测点的反向恢复电流值，并运行上位机中的后台分析单元；

（6）后台分析单元将反向恢复电流值生成反向恢复电荷数据，实现对晶闸管反向恢复电荷的实时测量。

与现有技术比，本发明达到的有益效果是：

1、本发明内容可以实时监测工程用直流换流阀和试验用直流换流阀在运行状态下电压分布状态，有利于及时检测出性能退化的晶闸管，对降低系统故障率和延长试验装置寿命具有重要的作用。

2、本发明在运行过程中测量晶闸管反向恢复电荷，有利于对晶闸管特性的实时监控。反向恢复电流值较之于试验电流较小，其持续时间较短，故电流传感器要求相应时间短，测量频率高。晶闸管反向恢复电荷测量系统有多路采集点，可以实时测量晶闸管反向恢复电荷，并可进行实时波形显示和数据处理分析。

附图说明

图1是本发明提供的晶闸管反向恢复电荷测量系统的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步的详细说明。