[实用新型]一种采用交流试验电源的换流阀稳态运行试验装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及柔性直流输电和电力电子应用技术领域，特别涉及一种采用交流试验电源的换流阀稳态运行试验装置。

背景技术

基于MMC电压源换流器的柔性直流输电系统具有向无源系统或者弱交流系统供电、有功和无功快速独立控制、易于构成多端网络和环境友好等优异性能，并且MMC-HVDC系统的输送电压谐波含量极低，无需再配置额外的滤波器，使得基于MMC的柔性直流输电在输电领域有着广泛的应用前景。而MMC-HVDC的核心部件功率单元模块是整个柔性直流输电换流阀的最小单元，功率单元模块组成阀段，由阀段组成换流阀的6个桥臂。

换流阀的可靠性直接决定了柔性直流输电系统的可靠性。为了保证在柔性直流输电系统的各种工况中，换流阀能够可靠运行，IEC标准规定了对换流阀阀段进行的型式试验，其中包含了稳态运行试验。这是柔性直流输电工程设计环节中不可缺少的重要环节，是整个柔直系统后期安全稳定持久运行的重要保证。

柔性直流输电的换流阀在稳态运行时会承受较大的电流，其中包括直流分量和交流分量。根据实际运行工况的要求和IEC标准的规定，在试验过程中，桥臂电流的直流分量、交流分量的幅值、及交直流合成后桥臂电流的峰值都必须按照工程要求进行调整。

根据实际运行工况的要求和IEC标准的规定，在试验过程中，换流阀两端的电压一般包括直流电压分量和交流电压分量，在典型的设计下，直流电压分量相当于阀段额定电压的一半，而交流电压分量的幅值约等于阀段额定电压的一半。为了给阀段供电，同时产生所需要的直流电压分量，目前公开的所有方法都依靠高压直流电源，明显增加了试验成本。

公开号为CN202230181的中国专利“柔性直流输电MMC阀稳态运行试验的功率环试验装置”采用了两个直流电源，需要依靠额外的高压直流电源充电和额外的低压直流电源补能，明显增大了试验装置的成本。

公开号为CN105372586A的中国专利“一种柔性直流输电电压源换流器阀运行试验方法”也采用了直流试验电源，需要额外的低压直流电源补能，明显增大了试验装置的成本。并且专利中的方法需要额外的高压直流整流电源及高压电容器组，明显增大了试验装置的成本，而且控制复杂。

发明内容

为了克服现有技术的不足，本实用新型提供一种采用交流试验电源的换流阀稳态运行试验装置，充分利用现有柔性直流换流阀辅助运行试验装置，将试品阀和补能阀的单元连接方向相反，这种连接方式能够配合交流电源的工作周期实现对补能阀和试品阀的交替充电过程直接采用普通的小功率变压器对试验系统进行充电、补能，不需要配置直流电源。所需的小功率变压器，可以简单用一个小功率的单相变压器实现，或者一个调压器来实现，主回路简单可靠。

为了达到上述目的，本实用新型采用以下技术方案实现：

一种采用交流试验电源的换流阀稳态运行试验装置，包括第一试品阀1、第二试品阀 2、补能阀、变压器T1、环流抑制电抗L02、补能桥臂电抗L01、开关K01和交流试验电源 S0。

所述的第一试品阀1和第二试品阀2的低压端即负极相连并接地，高压端即正极分别接在环流抑制电抗L02的两边，变压器T1的副边绕组的一端连接补能阀的低压端即负极，补能阀的高压端即正极与补能桥臂电抗L01串联后接环流抑制电抗L02的任何一端，变压器T1的副边绕组的另外一端接地，变压器T1的原边绕组与开关K01串接之后与交流试验电源S0相连接。这种连接方式能够配合交流电源的工作周期实现对补能阀和试品阀的交替充电过程。

所述的变压器T1可以采用调压器，在试验过程中通过调压器的缓慢调压对试验电路进行充电。

在变压器T1和开关K01中间还可以串联有充电电阻R，并且在充电电阻R上还并联有旁路开关K02，在试验过程中通过充电电阻和旁路开关对试验电路进行充电。

还可以采用两个环流抑制电抗L02和L03使两个试品阀平衡布置，连接方式为：第一试品阀1和第二试品阀2一端相连并接地，另外一端与环流抑制电抗L02、L03串联，变压器T1的副边绕组的一端与补能阀、补能桥臂电抗L01串联后连接在环流抑制电抗L02、 L03的中点上，变压器T1的副边绕组的另外一端接地。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：