[发明专利]一种换流阀均压电容电路核心器件不拆线参数测量方法

说明书

本发明公开了一种换流阀均压电容电路核心器件不拆线参数测量方法，包括以下步骤：在换流阀阀段两端连接激励电路，激励电路包括串联的交流电压源V_in及采样电阻R_c；通过激励电路在换流阀阀段两端施加两个不同频率，且频率均不小于1MHz的高频交流电压激励信号，并借助采样电阻得到两个激励信号的电流幅值；利用换流阀均压电容电路的简化规律对电路进行等效，简化电路，确定换流阀均压电容电路总阻抗计算公式；根据电流数值以及电路总阻抗计算公式计算换流阀均压电容电路核心器件在不拆线时均压电容参数值。本发明实现了换流阀均压电容不拆线参数测量，无论电压精确到10mV，还是100mV，测量出的参数值误差均在5％以内，且阀段数量越多，测量结果越精确。

技术领域

本发明涉及高压直流输电技术领域，具体涉及一种换流阀均压电容电路核心器件不拆线参数测量方法。

背景技术

当输电距离较长、输送容量较大时，直流送电是优选的输电方案。特高压直流输电具备点对点、超远距离、大容量送电能力的特点，是我国西南大水电基地和西北大煤电基地的超远距离、超大容量外送的主要输电方式。换流站是高压直流输电系统主要组成部件之一，实现交流系统到直流系统的转换，是高压直流输电的核心技术。而换流阀是换流器的基本单元，是进行换流的关键设备。换流阀采用分层布置，由多个阀模块串联而成，换流阀单阀包含晶闸管级、阳极电抗器和均压电容等核心器件，这些器件的参数对于直流输电系统的稳定、可靠运行具有十分重要的意义，也因此，在直流输电工程投运以前以及设备检修期间，需要对换流阀中的核心器件进行检测试验，以确保换流阀电气性能符合设计要求，保证设备的安全和直流输电工程的可靠性。

直流输电系统中，换流阀是换流器的基本单元，是进行换流的关键设备。换流阀采用分层布置，由多个阀模块串联而成。换流阀单阀由78个晶闸管级(3个冗余)和12个阀电抗器串联而成。多个阀段构成一个单阀，阀段与单阀具有相同的电气特性，但仅承担部分阀电压。13个晶闸管级与2台阀电抗器串联后，再并联1台均压电容器组成一个阀段。因此，2个阀段组成1个组件，3个组件组成1个单阀。

国外厂商在阻抗测量设备的研发中起步较早，其技术己经足够成熟可靠，产品测量精度高，稳定性强，功能丰富，可以应用在很多尖端领域，而国内的阻抗测量研究起步较晚，进度也比较缓慢，各研究机构和商业公司在品牌、研发和销售等方面相比国外机构还有一定的差距。目前换流阀均压电容电路核心器件参数的传统测试方法比较单一，大多采用万用表、电容桥等对其中各个器件逐个进行测量，为了保证测量精度，这种方法需要逐个器件拆线单独测量，测试效率低，工作量大，严重影响检测进度。除此之外，现有阻抗测试仪虽然精度高，但是不能实现对换流阀核心器件的不拆线测量，在对换流阀进行维护和检修时，这种测量方式不仅费时费力，还可能损坏原有设备。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供一种换流阀均压电容电路核心器件不拆线参数测量方法。

为实现上述目的，本发明的技术方案为：

一种换流阀均压电容电路核心器件不拆线参数测量方法，具体包括：

在换流阀阀段两端施加频率为f₁，电压幅值为U_m的第一交流电压激励信号，其中频率f₁的频率不小于额定频率，获取在第一交流电压激励信号下均压电容的电流幅值I_1m；

改变第一交流电压激励信号的频率为f₂，其中频率f₂的频率不小于额定频率，形成第二交流电压激励信号；

在换流阀阀段两端施加第二交流电压激励信号，获取在第二交流电压激励信号下均压电容的电流幅值I_2m；

利用电流幅值I_1m、I_2m以及换流阀均压电容的电路总阻抗计算公式计算换流阀均压电容电路核心器件在不拆线时均压电容参数值。