一种高压直流输电换流阀断续直流电流运行试验方法

摘要

本发明提供一种高压直流输电换流阀断续直流电流运行试验方法，该方法包括以下步骤：由充电装置S给谐振电容C充电，充电完成后，谐振电容C再经过谐振电感L和辅助阀(2)向试品阀(3)提供电流；辅助阀(2)由多级串联晶闸管及其辅助电路构成的双向阀，在试验中将辅助阀(2)的若干个晶闸管级做为一段，将辅助阀(2)分为k段，将辅助阀(2)逐段开通为试品阀(3)提供断续的直流电流。本发明提供的技术方案通过分段开通辅助阀使试品阀在导通区间内获得断续的直流电流，脉动电流间隔连续可调，脉动数可通过改变辅助阀分段数调节，可以满足不同工程试验需要。

说明书

技术领域

本发明涉及电力电子和电力系统模拟试验领域，具体讲涉及一种直流输电换流阀试验方 法，尤其涉及一种高压直流输电换流阀断续直流电流运行试验方法。

背景技术

目前，高压直流输电技术凭借自身的独特优势大规模地应用于电力系统由。其优点之一 是电力系统能对其关键设备直流换流阀进行灵活、快速的控制。直流输电系统在起停过程中， 由于直流电流较小，纹波相对较大，直流阀中的电流在其120度导通区间内有可能熄灭而导 致阀关断，引起过压而损坏换流阀。为避免此情况下换流阀被损坏，换流阀在设计时一般采 取自我保护策略，即当换流阀在导通期间内检测到正向电压，换流阀立即自动触发导通。检 验和改进换流阀此功能的一个必要手段是对其进行相关试验，国际上通行的IEC60700标准称 之为断续直流电流试验。该标准中明确规定试验电路应能提供一定脉动数的周期性断续直流 电流，且明确规定对于长距离输电直流换流阀脉动数为4，而对于背靠背联网直流工程的换 流阀脉动数位8。

目前，在进行直流换流阀断续直流电流试验时，采用的供电电源工作方式能提供脉动的 电流，但是其脉动数限于电路参数配置，多数不能达到8个，有的甚至不能达到4个，无法 严格满足标准要求。

发明内容

本发明为解决上述问题，提供一种脉动数可以根据需要灵活调节，既适用于远距离输电 直流工程，又适用于背靠背联网直流工程的高压直流输电换流阀断续直流电流运行试验方法。

本发明提供的一种高压直流输电换流阀断续直流电流运行试验方法，其改进之处在于，

所述方法包括下述步骤：

A、为电容充电；

B、为试品阀提供电流；

C、将辅助阀分为K段；

D、为试品阀提供断续的直流电流。

本发明提供的一种优选技术方案：所述步骤A中，所述为电容充电是电源1中的充电装 置S为谐振电容C充电；

所述步骤B中，充电完成后，谐振电容C再经过谐振电感L和辅助阀2为试品阀3提供 电流；

所述步骤C中，让辅助阀2的若干个晶闸管级做为一段，将辅助阀2分为k段；

所述步骤D中，逐段开通辅助阀2为试品阀3提供断续的直流电流。

本发明提供的第二种优选技术方案：通过分段开通辅助阀2使试品阀3在导通区间内获 得断续的直流电流，每个周期的脉动数通过改变辅助阀2分段数调节。

本发明提供的第三种优选的技术方案：所述将辅助阀2分为k段时，所获得每个周期的 脉动数为k+1。

本发明提供的第四种优选的技术方案：让辅助阀2逐段触发获得的电流脉波时间间隔连 续可调。

与现有技术相比，本发明达到的有益效果在于：

本发明提供的直流换流阀断续直流电流运行试验方法，该方法通过将电路中辅助阀分段 开通，为试品在导通区间内提供断续直流电流，脉动数可以根据需要灵活调节，既适用于远 距离输电直流工程又适用于背靠背联网直流工程。

附图说明

图1高压直流输电换流阀断续直流电流运行试验电路原理框图，其中：1-电源、2-辅助 阀、3-试品阀；

图2高压直流输电换流阀断续直流电流运行试验电压、电流波形。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步的详细说明。

图1给出了高压直流输电换流阀断续直流电流运行试验电路原理框图，电路由下列部分 组成：1为电源，2为辅助阀，3为试品阀，三者串联组成一个回路。其中，电源1主要由充 电装置S、谐振电容C、谐振电感L组成，充电装置S和谐振电容C并联后与谐振电感L串 联。

本发明提供的高压直流输电换流阀断续直流电流运行试验方法，由以下步骤实现：通过 充电装置S给谐振电容C充满电后，谐振电容C再经过谐振电感L和辅助阀2向试品阀3提 供电流；辅助阀2是由多级串联晶闸管及其辅助电路构成的双向阀，在试验中将辅助阀2的 若干个晶闸管级做为一段，将辅助阀2分为k段，通过将辅助阀2逐段开通可以为试品阀3 提供断续的直流电流。

采用本发明提供的方法，所获得的电流每个周期脉动数为k+1，故将辅助阀分为3段时， 即可获得每周期4次脉动的电流波形，将辅助阀分为7段时可获得8次脉动，而辅助阀2逐 段触发获得的电流脉波时间间隔连续可调，可以保证在试品阀3导通区间内有足够的时间宽 度容纳多个甚至8个以上脉波，试验电压、电流波形如图2所示。

下面进一步说明图2波形产生过程：

t0时刻为计时零点，此时谐振电容C电压为正向，试品阀3承受谐振电容C全部正向电 压；

t1时刻同时触发试品阀3和辅助阀2，让试品阀3中流入小电流；

t2时刻小电流熄灭，试品阀3承受谐振电容C的反向电压；

t3时刻充电装置S为谐振电容C充电，谐振电容C与试品阀3电压上升；

t4时刻试品阀3电压过零，试品阀3第1次流过小的断续电流；

t5时刻触发辅助阀2的第1段，试品阀3第2次流过小的断续电流；

t6时刻触发辅助阀2的第2段，试品阀3第3次流过小的断续电流；

...............

t(k)时刻触发辅助阀2的第k段，试品阀3第k+1次流过断续电流，此次断续电流为 回路振荡产生的半波正弦电流；

t(k+1)时刻半波正弦电流熄灭，试品阀3承受谐振电容C的反向电压；

t(k+2)时刻充电装置S为谐振电容C充电，同时触发辅助阀2，试品阀3电压上升；

充电完成后，试品阀3承受谐振电容C全部正向电压，试验过程进入下一个周期。

最后应该说明的是：结合上述实施例说明本发明的技术方案而非对其限制。所属领域的 普通技术人员应当理解到：本领域技术人员可以对本发明的具体实施方式进行修改或者等同 替换，但这些修改或变更均在申请待批的权利要求保护范围之中。