[发明专利]一种模拟换流阀开通关断电压的电路、方法

说明书

本发明公开了一种模拟换流阀开通关断电压的电路、方法，在电路中晶闸管的阳极外接直流电源的正极；晶闸管的阴极与电感的一端连接，电感的另一端与H桥电路的一端连接；H桥电路的另一端外接直流电源的负极，H桥电路包括：由一个子模块电路或者多个子模块电路串联构成的第一H桥电路和由一个子模块电路或者多个子模块电路串联构成的第二H桥电路；第一H桥电路中总电容量和第二H桥电路中总电容量不同；H桥电路的两端外接待测阀试品。通过实施本发明，可满足模拟换流阀工程实际运行时开通电压不同于关断电压的输出要求，并且电路结构简单，成本较低，利于对阀开通关断特性的研究以及阀内各元器件的性能测试和优化选型。

技术领域

本发明涉及特高压换流阀运行试验领域，具体涉及一种模拟换流阀开通关断电压的电路、方法。

背景技术

现代大功率电力电子装置的核心器件是单、双向的特高压换流阀，特高压换流阀利用内部晶闸管的开关特性，完成其作为“高压开关”的功能，成为应用范围最广的电力电子器件。特高压换流阀的技术指标和技术水平在很大程度上决定了直流工程的技术指标和水平，因此需要对特高压换流阀进行电气性能测试。

为验证特高压换流阀的运行性能，需要模拟工程实际中的电压波形，针对特高压换流阀的开通关断特性测试，重点是构造阀开通或者关断时的电压。目前主要的试验方法为合成全工况试验方法，又可细分为振荡升压和直流电流源复合试验方法、直接升压和直流电流源复合试验方法、振荡升压和交流电流源复合试验方法。特高压换流阀在工程实际运行中的开通电压是不同于关断电压的，但现有的合成全工况试验方法所利用的试验装置仅能输出大小相同的正反向电压，不能满足特高压换流阀的开通电压不同于关断电压的输出要求，即无法模拟出特高压换流阀在开通或者关断时的电压，进而无法对阀试品在工程运行条件下的开通关断特性进行测试。

发明内容

因此，本发明要解决的技术问题在于克服现有技术中的试验装置无法模拟出特高压换流阀在开通或者关断时的电压，无法对阀试品在工程运行条件下的开通关断特性进行测试的缺陷，从而提供一种模拟换流阀开通关断电压的电路、方法。

为达到上述目的，本发明提供如下技术方案：

第一方面，本发明实施例提供一种模拟换流阀开通关断电压的电路，包括：晶闸管、电感、H桥电路，其中，所述晶闸管的阳极外接直流电源的正极；所述晶闸管的阴极与所述电感的一端连接，所述电感的另一端与所述H桥电路的一端连接；所述H桥电路的另一端外接直流电源的负极，所述H桥电路包括：由一个子模块电路或者多个所述子模块电路串联构成的第一H桥电路和由一个所述子模块电路或者多个所述子模块电路串联构成的第二H桥电路，所述第一H桥电路与所述第二H桥电路串联连接；所述子模块电路包括：电容和控制所述电容接入或退出所述模拟换流阀开通关断电压的电路的开关组件，所述第一H桥电路中所有电容的总电容量和所述第二H桥电路中所有电容的总电容量不同；所述H桥电路的两端外接待测阀试品。

在一实施例中，所述第一H桥电路中所述子模块电路的个数由所述待测阀试品的预设开通电压确定。

在一实施例中，所述第二H桥电路中所述子模块电路的个数由所述待测阀试品的预设关断电压确定。

在一实施例中，所述电容和与所述开关组件并联。

在一实施例中，所述开关组件包括：第一开关组件和第二开关组件，所述第一开关组件与所述第二开关组件串联。

在一实施例中，所述第一开关组件和第二开关组件均包括：IGBT器件及与所述IGBT器件反向并联的二极管，且所述第一开关组件中IGBT器件与所述第二开关组件中IGBT器件的导通电流方向相反。