[发明专利]一种STATCOM最小启动电压试验装置及方法

说明书

发明提供一种基于IEC62927标准的STATCOM最小启动电压试验装置及方法，所述的试验装置包括试品阀、陪试阀、断路器CB01、交流试验电源P1、预充电电阻R1、隔离刀闸QS1、负载电抗器L1、补能电源Ud1；试品阀通过负载电抗器L1和断路器CB01与陪试阀构成回路，交流试验电源P1依次串联隔离刀闸QS1和预充电电阻R1后并联在陪试阀两端，补能电源Ud1连接在陪试阀的任意一个功率单元的直流侧。将试品阀和陪试阀通过电抗器相连，通过补能电源连接陪试阀功率任一单元，即可实现试品阀与陪试阀之间功率的交换，并可实现阀段内电容电压的平衡控制，试验拓扑简单，可实施性较强。可用于完成IEC62927标准的所有稳态运行试验。

技术领域

本发明涉及柔性输电和电力电子应用技术领域，特别涉及一种STATCOM最小启动电压试验装置及方法。

背景技术

静止同步补偿器(STATCOM)是电力电子技术在输配电系统中扮演着一个重要角色，主要用于增强电网稳定性、提高输配电系统功率因数、抑制线路次同步震荡、电弧炉闪变抑制等。随着高压大功率电力电子器件的快速发展，器件容量和性能日益增强，电力设备的可靠性和稳定性也相应提高。

试验是产品样机性能优劣的检验标准，也是产品得以量化的一个重要保障，因此，试验的重要性决不能忽略。

IEC62927规范是针对STATCOM型式试验的重要国际标准和依据，内容详细说明了试验环境(温度、湿度、气压等)、设备参数、冷却系统等具体要求。试验中工况均为STATCOM设备运行的极限工况，对实际系统安装和运行的各种不利条件做了充分的考虑。

实际工程中，STATCOM本体每相由多个阀段组成，功率单元是阀段的子单元。因此，功率单元是否能够长期稳定运行，直接决定了STATCOM系统的可靠性高低。IEC62927标准中对阀段、功率单元规定了多项试验，其中包含了稳态运行试验。最小启动电压试验是稳定运行试验中考核功率单元最低工作电压的标准，即交流电压较低的工况下，设备依然能够启动且工作正常。

发明内容

为了解决背景技术提出的技术问题，本发明提供一种基于IEC62927标准的STATCOM最小启动电压试验装置及方法，可用于完成IEC62927标准的所有稳态运行试验。

为了达到上述目的，本发明采用以下技术方案实现：

一种STATCOM最小启动电压试验装置，包括试品阀、陪试阀、断路器CB01、交流试验电源P1、预充电电阻R1、隔离刀闸QS1、负载电抗器L1、补能电源Ud1；试品阀和陪试阀均由多个IGBT功率单元串接而成。

试品阀通过负载电抗器L1和断路器CB01与陪试阀构成回路，交流试验电源P1依次串联隔离刀闸QS1和预充电电阻R1后并联在陪试阀两端，补能电源Ud1连接在陪试阀的任意一个功率单元的直流侧。

所述的一种STATCOM最小启动电压试验装置的试验方法，其特征在于，包括如下：

步骤一、隔离刀闸QS1合闸后，由交流试验电源P1对陪试阀进行缓慢预充电，当陪试阀内功率单元电容电压上升到目标值后，断开预充电回路；

步骤二、预充电结束后，隔离刀闸QS1分闸，预充电源P1与试验回路断开，补能电源Ud1接通补能功率单元，提供陪试阀阀段解锁运行所需的有功功耗；

步骤三、断路器CB01闭合，陪试阀开环发波，输出交流电压流入试品阀，对试品阀内的功率单元进行充电；

步骤四、当试品阀内的单元电压上升到最小工作电压后，顺控逻辑解锁试品阀内功率单元，通过控制试品阀交流侧输出电压幅值和相位，进而对阀段间电流进行控制。

所述的一种STATCOM最小启动电压试验装置的试验控制方法，包括如下：