[发明专利]换流阀高压运行电路、现场试验系统及控制方法

权利要求书

1.一种换流阀高压运行电路，包括：

两个换流链，分别包括N个子模块和M个子模块，N、M为大于等于1的整数；

一个或两个级联式供能链，包括至少N-1个或至少M-1个二极管单元；

所述子模块包括并联连接的直流电容与功率单元，所述功率单元包括功率半导体器件构成的半桥电路或/和全桥电路；所述子模块的交流端串联连接，首端子模块和尾端子模块的交流端引出作为换流链交流端，所述两个换流链的一交流端经连接电抗器连接，另一交流端短接，所述首端子模块为与所述级联式供能链的阳极端连接的子模块，所述尾端子模块为与所述级联式供能链的阴极端连接的子模块；

所述二极管单元同方向串联连接，所述级联式供能链的阴极端与所述尾端子模块的直流电容正极连接，所有二极管单元的阳极端与对应换流链的所述子模块的直流电容的正极一一对应或经过第一限流器连接。

2.如权利要求1所述的高压运行电路，还包括：

至少一个充电补能模块，与对应换流链的首端子模块的直流电容并联连接；所述充电补能模块包括电源单元或串联连接的电源单元和二极管，所述电源单元包括直流电源，或交流电源与整流器。

3.如权利要求1所述的高压运行电路，其中，所述二极管单元还包括第二限流器，所述第二限流器与二极管串联，所述第一限流器和所述第二限流器均包括电阻和/或电感。

4.如权利要求1所述的高压运行电路，其中，所述二极管单元还包括隔离开关，所述隔离开关与二极管串联连接，所述隔离开关的分合受子模块的控制单元控制。

5.如权利要求1所述的高压运行电路，其中，

所述半桥电路，包括串联连接的上管与下管，所述上管与下管串联后与所述直流电容并联，所述上管或下管的集电极与发射极引出作为子模块的交流端；

所述全桥电路，包括并联连接的两个桥臂，每个所述桥臂包括两个串联连接的上管与下管，所述桥臂与所述直流电容并联，两个所述桥臂的中点引出作为子模块的交流端；

所述换流链中的子模块功率单元全部为半桥电路或全部为全桥电路或全部为全桥电路和半桥电路混合配置；

所述子模块的交流端还并联旁路开关；所述旁路开关电动合闸，合闸后依靠机械力或磁力保持。

6.如权利要求1所述的高压运行电路，其中，所述换流链还包括：

水冷却单元，为换流链运行提供冷却；

控制单元，包括主控制单元、阀控制单元，所述主控制单元与所述阀控制单元通信，所述阀控制单元与子模块的控制单元通信；

测量单元，被配置用于测量所述连接电抗器或/和所述换流链的电流、电压，为所述换流链运行提供监视。

7.一种换流阀高压运行电路的现场试验系统，包括：

至少一个如权利要求1至6之任一项所述的换流阀高压运行电路；其中，至少两个换流链以阀塔型式安装，定义为工程阀塔，所述连接电抗器与地电位之间保持绝缘距离d1，与两个工程阀塔之间保持绝缘距离分别为d2和d3。

8.如权利要求7所述的现场试验系统，其中，所述工程阀塔的支撑绝缘子之间搭建横梁，所述连接电抗器安装在所述横梁上，所述连接电抗器包括桥臂电抗器或桥臂电抗器的组合，所述连接电抗器接入所述工程阀塔之间。

9.一种控制方法，应用于如权利要求1至6之任一项所述的换流阀高压运行电路或如权利要求7或8所述的换流阀高压运行电路的现场试验系统，所述控制方法包括：

级联充电控制，利用充电补能模块及级联式供能链为所有子模块直流电容充电，子模块的控制单元从直流电容取电后运行；

级联运行控制，所述级联充电控制完成后，所述两个换流链控制电压与电流，所述充电补能模块在此过程中持续为所述两个换流链持续补充损耗能量。

10.如权利要求9所述的控制方法，还包括：

旁路开关检测控制，进行级联运行控制旁路检测以及运行结束后旁路检测，用于测试旁路开关是否能够正常工作。