[发明专利]一种适用于全桥子模块与半桥子模块的测试系统和方法

说明书

本发明提供一种适用于全桥子模块与半桥子模块的测试系统和方法，系统包括采集模块、电源模块、识别模块和控制模块；采集模块用于实时采集被测子模块的输出电压和保护晶闸管的触发电流；电源模块用于为被测子模块提供直流电压和直流电流；识别模块用于识别被测子模块的拓扑结构，控制模块用于确定被测子模块中开关管和旁路开关各自的状态以及保护晶闸管是否被触发，本发明记录的状态信息比较完善，能够减少人工操作风险，大大提高了全桥子模块与半桥子模块的测试效率和测试准确率；且通过识别模块对被测子模块的拓扑结构进行识别，不仅适用于半桥子模块的测试，同样适用于全桥子模块的测试；缩短了测试时间，提高了测试效率和测试安全系数。

技术领域

本发明涉及柔性直流输电技术领域，具体涉及一种适用于全桥子模块与半桥子模块的测试系统和方法。

背景技术

柔性直流输电(VSC-HVDC)是继常规直流输电之后的新一代直流输电技术，可以解决目前交直流输电的诸多技术瓶颈，可以大大提高电网的系统稳定性，改善可再生能源接入，是实现远距离输电的重要手段之一。子模块是柔性直流输电工程中的基本单元结构，其组成包括中控板、驱动器、开关管、取能电源、旁路开关、保护晶闸管、均压电阻和直流电容器。

用于柔性直流输电工程中的模块化多电平换流器(MMC)多基于半桥子模块(HBSM)拓扑结构，但是基于半桥子模块的MMC不能通过MMC自身的动作解决架空线路的故障，即模块化多电平换流器不具备故障穿越能力；因此有研究提出使用基于全桥子模块(FBSM)拓扑结构，从而使MMC具备直流故障穿越能力；但是全桥子模块的开关管数目是半桥子模块开关管数目的2倍，全桥子模块的运行损耗也相应增加，增加了成本。针对以上全桥子模块和半桥子模块的不足之处，使用基于全桥子模块和半桥子模块的混合MMC，混合MMC具备全桥子模块的直流故障穿越能力，又可相应的减少成本和损耗。

全桥子模块中需要控制的开关管数目相比半桥子模块增加了一倍，全桥子模块运行过程中生成的状态信息也有相应的增加。现有的测试装置在对子模块进行测试过程中，每次只能对单个子模块中的两个开关管进行测试，只适用于半桥子模块，无法对全桥子模块进行测试，而且现有的测试装置依赖人工操作，测试效率和准确率均较低。

发明内容

为了克服上述现有技术中无法对全桥子模块进行测试以及测试效率和准确率均较低的不足，本发明提供一种适用于全桥子模块与半桥子模块的测试系统，包括采集模块、电源模块、识别模块和控制模块；

所述采集模块与被测子模块和控制模块均连接，用于实时采集被测子模块的输出电压和被测子模块中保护晶闸管的触发电流，并将采集的信息传输给控制模块；

所述电源模块与控制模块和被测子模块均连接，用于接收控制模块下发的输出指令和保护阈值，并将自身的状态信息反馈给控制模块，还用于为被测子模块提供直流电压和直流电流；

所述识别模块与控制模块和被测子模块均连接，用于基于控制模块下发的控制指令产生通讯信号，并将通讯信号下发给被测子模块，还用于基于被测子模块上传的状态信息识别被测子模块的拓扑结构，并将拓扑识别结果上传给控制模块；

所述控制模块用于下发输出指令和保护阈值给电源模块，并基于电源模块的状态信息对电源模块进行控制，还用于基于所述被测子模块的输出电压和被测子模块中保护晶闸管的触发电流确定被测子模块中开关管和旁路开关各自的状态以及保护晶闸管是否被触发。

所述控制模块包括控制器和控制系统；

所述控制系统与控制器连接，所述控制器与电源模块、识别模块和采集模块连接。

所述控制器包括第一接收单元、处理单元和第一发送单元；

所述第一接收单元用于接收被测子模块的输出电压、被测子模块中保护晶闸管的触发电流、电源模块的状态信息、来自于控制系统的被测子模块的测试内容以及来自于识别模块的解码后的状态信息和拓扑识别结果；