[实用新型]检测换流阀子模块内部电气性能的装置

说明书

本实用新型提供了一种检测换流阀子模块内部电气性能的装置，该装置包括：变压器、变压器隔离开关、测试负载、负载隔离开关、示波器以及控制器，该控制器用于在控制变压器隔离开关断开、负载隔离开关闭合时，控制交流电源经变压器升压后，通过电源正极或负极、被测阀段、阀塔或阀厅桥臂的二极管、电容构成的回路，输出给子模块电容充电，依次完成子模块取能电源启动电压测试、耐压测试；在控制变压器隔离开关闭合、负载隔离开关断开时，子模块电容的电量通过该回路放电至测试负载，依次完成子模块IGBT开通关断测试、旁路开关保护动作功能测试以及取能电源闭锁测试。上述技术方案提高了换流阀子模块内部电气性能检测的效率和可靠性。

技术领域

本实用新型涉及柔性直流输电技术领域，特别涉及一种检测换流阀子模块内部电气性能的装置。

背景技术

模块化多电平换流阀(Modular Multilevel Converter，MMC)采用可控关断型电力电子器件和脉冲宽度调制技术(Pulse Width Modulation，PWM)，既可以实现有功功率和无功功率的独立控制，又能向无源网络供电，是一种新颖的多电平变换器拓扑结构。基于模块化电压源换流阀的柔性直流输电系统，能够克服传统可控硅直流输电的缺点，在连接新能源发电场(如风力发电、太阳能发电等)到电网、向远距离负荷供电、构筑城市负荷中心等领域具有广阔的应用前景。模块化多电平换流阀较常规直流晶闸管阀具有紧凑化、模块化设计，易于移动、安装、调试和维护，方便扩展和实现多端直流输电等优点，成为未来输配电系统中一个不可或缺的重要组成部分。

基于IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor，绝缘栅双极型晶体管)电力电子元件的子模块是MMC换流阀的核心元件，工程安装阶段，子模块在运抵现场的过程中，极易受到振动、跌落、高低温、湿度等复杂运输环境的影响，为了保证柔性直流输电工程使用的MMC换流阀子模块功能正常，需要在安装前对换流阀子模块进行测试。为了缩短现场安装调试时间，工程多采用以多个子模块串联组成的阀段为单位进行测试的方法。

目前，多个已投运柔直工程在换流阀试验方面已有较为成熟的试验方法，但由于各个工程所用换流阀在组网方式、电压等级、设备容量、控制策略上有很大差异，现尚缺乏成熟统一的MMC换流阀调试技术。针对子模块功能考核的阀段试验还有较大的改进试验空间，目前所采用的直流电压源加压的阀段试验对整流桥模块要求较高、接线存在极性问题，随着电压等级与换流阀的内部复杂度的提升，已不能适应高压大容量MMC换流阀的阀段试验要求。为了有效考核现阶段MMC换流阀子模块电气性能，保证MMC换流阀现场调试的子模块性能满足全部要求，需要开展模块化多电平电压源型换流阀阀段试验方法的研究。

实用新型内容

本实用新型实施例提供了一种检测换流阀子模块内部电气性能的装置，用以提高换流阀子模块内部电气性能检测的效率和可靠性，该装置包括：

变压器，第一端与外部交流电源连接，用于将外部交流电源升压；

变压器隔离开关，第一端与变压器的第二端连接，变压器隔离开关的第二端接地；

测试负载，第一端与变压器隔离开关的第一端连接，测试负载的第二端与被测阀段、阀塔或阀厅桥臂的首末端连接；所述测试负载用于接受被测换流阀子模块电容的放电电量；

负载隔离开关，第一端与测试负载的第一端连接；负载隔离开关的第二端与测试负载的第二端、以及被测阀段、阀塔或阀厅桥臂的首末端连接；

示波器，第一端与测试负载的第一端、负载隔离开关的第一端连接，示波器的第二端与测试负载的第二端、负载隔离开关的第二端、以及被测阀段、阀塔或阀厅桥臂的首末端连接；所述示波器用于在测试过程中检测电压；