[发明专利]一种MMC功率模块过压晶闸管旁路试验方法

权利要求书

1.一种MMC功率模块过压晶闸管旁路试验方法，其特征在于，所述试验方法用于对出口端并联晶闸管的半桥功率模块和全桥功率模块进行过压旁路试验，包括：

第一阶段试验，用于验证直流电容器经晶闸管短路击穿后功率模块结构设计和采取的防护措施是否安全有效，晶闸管击穿之后不发生固体飞溅，不对水路造成影响，不影响相邻功率模块正常运行；

第二阶段试验，用于验证晶闸管的击穿电压与功率模块电压的配合关系，验证晶闸管击穿之后形成可靠通路，IGBT不击穿，电容不发生直通放电，不对相邻子模块产生影响；

所述第一阶段试验采用第一试验回路进行，所述第一试验回路包括：

交流电源，其输出端和充电机相连，充电机的输出端用于对MMC功率模块充电试验；

电压表V1，其并接在充电机的输出端的两端，用以测量输出端两端电压；

开关K1、电阻R1依次串接在充电机输出端的线路中；

开关K2、电阻R2串接形成支路，并接在电压表V1的两端；

所述第一阶段试验包括：

闭合开关K1、断开开关K2，控制充电机给MMC功率模块的电容充电，使旁路晶闸管击穿，监测电压表V1两端电压；

试验结束后，断开开关K1，闭合开关K2,给MMC功率模块的电容放电；

对MMC功率模块的电容、充电回路进行接地处理，并采用高压衰减探头确认放电完成；

查看晶闸管击穿后的放电回路是否有碎金属屑飞溅、子模块外壳变形是否影响相邻模块，晶闸管、水路是否有明显影响；

测量MMC功率模块输出等效电阻值；

若无明显异常，随后装配至阀组件中，给该MMC功率模块进行若干个小时的额定电流通流试验；

所述第二阶段采用运行试验平台进行，所述运行试验平台包括：

预充电电源，其输入端通过开关CB01和电源相连接，输出端用于对MMC功率模块充电，在输出端的线路上串接有开关QS01；

补能电源，其输入端通过开关CB02和电源相连接，输出端用于给运行试验平台进行补能充电；

所述第二阶段试验包括：

闭合开关CB01和QS01，给运行试验平台充电，待充电完成，断开开关QS01和CB01，闭合开关CB02给运行试验平台补能，启动试验平台解锁运行到额定工况，拔掉MMC功率模块触发光纤制造驱动故障，由阀段运行电流对被试功率模块电容持续加压，在MMC功率模块输出端口形成电压，直至旁路晶闸管击穿后功率模块呈现可靠短路状态；

记录MMC功率模块过压短路时刻阀段端间电压、端口电压、电容电压、桥臂电流波形；

试验完成后对MMC功率模块进行72小时通流试验；

通流试验完成时测量MMC功率模块输出端口的等效电阻值。

2.如权利要求1所述的MMC功率模块过压晶闸管旁路试验方法，其特征在于，所述试验完成后对MMC功率模块进行72小时通流试验的试验过程为：

在第一个24小时时间内，按照额定电流开展；第二个24小时时间内，进行0.1p.u.-1.0p.u.间的功率循环试验，循环次数不少于5次；第三个24小时时间内，按照额定电流开展。

3.如权利要求1所述的MMC功率模块过压晶闸管旁路试验方法，其特征在于，所述试验方法通过的条件是：

试验过程中MMC功率模块不出现爆炸、固体飞溅、水管破裂破坏性现象，不影响周边功率模块的正常运行；

试验后MMC功率模块呈现可靠短路状态，第一阶段试验后MMC功率模块输出端口的等效阻抗值不大于0.6mΩ；

MMC功率模块旁路晶闸管的击穿电压不高于IGBT额定电压；

第二阶段试验IGBT不击穿，电容器不发生直通放电。