[发明专利]用于大功率变流模块电流回路杂散参数的测取系统及方法

说明书

本发明公开了一种用于大功率变流模块电流回路杂散参数的测取系统，包括：可调电感模块，其用于提供标准电感值；可调电容模块，其用于提供标准电容值；电流采集模块，其与可调电感模块连接，用于在待测试电流回路启动时，获取谐振电路的第一谐振电流；数据处理模块，其用于从该谐振电流中提取正、负半波电流的周期，根据标准电感值或标准电容值，得到在该正半波电流流过的第一回路对应的杂散参数，以及在该负半波电流流过的第二回路对应的杂散参数，用以表征当前待测试电流回路的杂散参数。本发明在低压环境下实现，可满足不同精度等级的杂散参数的测取，工作效率高。

技术领域

本发明涉及电力电子技术领域，尤其是涉及一种用于大功率变流模块电流回路杂散参数的测取系统及方法。

背景技术

在电力电气行业，大功率变流器/模块的可靠性受到很多因素的制约，如：电路拓扑、元件特性、运行工况等等，同时变流器杂散参数不可避免的存在于变流器中。大功率变流器/模块电路拓扑复杂、容量大，电压、电流高，由此导致大量母排的使用，同时在高开关频率、高开关速率的情况下，变流器电流回路中的杂散参数易对器件开关特性产生较大影响，进一步影响变流器的安全可靠运行。由于杂散参数在变流过程中产生电磁辐射，对变流器EMI造成重要影响。因此，提取变流器电流回路的杂散参数，一直是变流器性能、可靠性评估的关键。

对于电路中的电感和电容参数，一般可采用相应的仪器设备，如LRC表，电桥，电感、电容测试仪等，可以达到较高的精度，测试的前提是要保证电路是通路，并且针对无源的单一回路。但在变流器中，全控型功率器件(IGBT、IGCT等)一般处于断态，要测试电流回路电感、电容参数，必须施加一定的电压或电流，控制其导通后才能形成电流回路。因此，普通的测试仪器不适用。在现有技术中，虽然一些已有专利中直接通过LC电路的振荡周期来计算得到杂散参数，但相应方法对测试时的电容精度要求较高，并且忽略了电容本身所产生的寄生电感，难以达到较高的测取精度。还有一些技术方案是通过获取器件开关时的电流变化率和直接获取电流回路两端的电压参数，来得到变流器电流回路的杂散电感值，这种方式一方面难以准确读取电流变化值，另一方面电压信号易受器件开关影响，从而造成较大读取和计算误差。另外，在变流器级因无法单独施加高压和进行大电流试验，因此，该方法并不适用于变流器级的杂散参数的测取。

发明内容

本发明需要提供一种对电容和电感器件的精度、以及电容的寄生电感要求均不高的测取系统，并且适用于变流器或变流模块级别的测取方法，以解决该类测试对象的杂散参数测取问题。

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种用于大功率变流模块电流回路杂散参数的测取系统，所述测取系统包括：可调电感模块，其第一端与待测试电流回路的第一端连接，用于提供已设置好的测试所需的标准电感值；可调电容模块，其第一端与所述可调电感模块的第二端连接，第二端与所述待测试电流回路的第二端连接，用于提供已设置好的测试所需的标准电容值；电流采集模块，其与所述可调电感模块连接，用于在所述待测试电流回路启动的情况下，获取所述可调电感模块和所述可调电容模块构成的谐振电路的第一谐振电流；数据处理模块，其与所述电流采集模块连接，用于从所述第一谐振电流中分别提取正、负半波电流的周期，根据所述标准电感值或所述标准电容值，得到该正半波电流流过的包括所述谐振电路和所述待测试电流回路中全控功率器件通路的第一回路对应的杂散参数，以及该负半波电流流过的包括所述谐振电路和所述待测试电流回路中续流管通路的第二回路对应的杂散参数，进一步由第一回路杂散参数得到针对所述全控功率器件通路的第一杂散参数，并由第二回路杂散参数得到针对所述续流管通路的第二杂散参数，用以表征当前待测试电流回路的杂散参数。

优选地，所述第一/第二杂散参数包括：第一/第二杂散电感值，其中，所述数据处理模块，其用于根据第一谐振电流正/负半波周期和所述谐振电路的固有谐振周期的平方差，由所述标准电容值得到所述第一/第二杂散电感值。

优选地，所述第一/第二杂散参数还包括：第一/第二杂散电容值，其中，所述数据处理模块，其还用于根据第一谐振电流正/负半波周期和所述谐振电路的固有谐振周期的平方差，由所述标准电感值得到所述第一/第二杂散电容值。