一种用于电压源换流器的晶闸管分流检测电路及检测方法技术

本发明专利技术涉及一种用于电压源换流器的晶闸管分流检测电路及检测方法，所述电路包括依次连接的试验电源、直流电源、充电电路以及分别与电压源换流器的晶闸管被试设备和接地放电回路连接的谐振回路；所述谐振回路用于产生冲击电流。所述方法为：断开谐振回路的开关K2和接地放电回路的开关K3，上下管IGBT均一直处于关断状态，所述旁路晶闸管和谐振回路中的晶闸管都一直处于触发状态；闭合试验电源的断路器和充电电路的开关K1；调节调压器，使直流母线电压达到要求并为谐振回路的电容C充电；充电稳定后，断开试验电源的断路器和充电电路的开关K1；闭合谐振回路的开关K2。本发明专利技术满足对检验半桥电压源换流器晶闸管流过冲击电流能力的要求。

【技术实现步骤摘要】
—种用于电压源换流器的晶闸管分流检测电路及检测方法
:本专利技术涉及一种晶闸管分流检测电路及检测方法，具体讲涉及一种用于半桥结构电压源换流器的晶闸管分流检测电路及检测方法。
技术介绍
:晶闸管器件是一种高电压、大功率的功率半导体器件，它具有容量大、效率高和控制性好等优点，广泛应用在对电能的整流、逆变、斩波和开关等电路，是信息产业和传统产业间的重要接口，是弱电控制和强电被控装置间的桥梁。随着电力电子技术的发展，作为HVDC的核心部件的大功率电力电子器件为基础的高压串联阀的运行可靠性和在各种电力系统状态下的生存能力逐渐成为一个关系到HVDC能否在电力系统中得到广泛应用的关键问题。为了提高晶闸管的可靠性，已经进行了大量的理论研究工作，但完整的试验仍然是提高和保证晶闸管串联阀可靠性的最终技术手段。过电流试验是检验阀在故障情况下，耐受过电流、电压及其相关热效应的能力。本申请针对如何在故障情况下可靠触发晶闸管，并考察晶闸管耐受大电流能力。
技术实现思路
:本专利技术的目的是提供，本专利技术能够满足对检验半桥电压源换流器晶闸管流过冲击电流能力的要求。为实现上述目的，本专利技术采用以下技术方案:一种用于电压源换流器的晶闸管分流检测电路，所述电路包括依次连接的试验电源、直流电源、充电电路以及分别与电压源换流器的晶闸管被试设备和接地放电回路连接的谐振回路。本专利技术提供的一种用于半桥结构电压源换流器的晶闸管分流保护电路，所述试验电源包括低压单相交流电源或低压三相交流电源和与所述电源连接的断路器QZ。本专利技术提供的一种用于电压源换流器的晶闸管分流检测电路，所述直流电源包括与所述试验电源依次串联连接的调压器、变压器和不控整流桥；所述不控整流桥为单相整流桥或三相整流桥。本专利技术提供的另一优选的一种用于电压源换流器的晶闸管分流检测电路，所述充电电路包括与所述不控整流桥输出端依次串联连接的充电电阻Rl和开关K1。本专利技术提供的再一优选的一种用于电压源换流器的晶闸管分流检测电路，所述谐振回路包括与所述充电回路并联的电容C、与所述充电电路一端依次连接的电感L、电阻R2、晶闸管和开关K2 ;所述晶闸管为有大于被试设备晶闸管I2t值和大于被试设备晶闸管耐压值；所述充电电路用于控制所述电容C的充电时间。本专利技术提供的又一优选的一种用于电压源换流器的晶闸管分流检测电路，所述被试设备包括与所述放电回路中的晶闸管反向并联的半桥电压源换流器，所述半桥电压源换流器包括2只IGBT串联组成上下管的半桥桥臂，每只所述IGBT与续流二极管反向并联；上管IGBT集电极与下管IGBT发射极之间并联直流电容器，所述半桥桥臂中点与下管IGBT发射极之间并联子模块旁路晶闸管；所述半桥桥臂连接控制器。本专利技术提供的又一优选的一种用于电压源换流器的晶闸管分流检测电路，所述接地放电回路包括与所述电容C正极连接的开关K3和与所述开关K3串联的放电电阻R3且所述放电电阻R3接地。本专利技术提供的一种包含上述技术方案的检测电路的检测方法，其特征在于:包括以下步骤:(I)断开谐振回路的开关K2和接地放电回路的开关K3，上下管IGBT均一直处于关断状态，所述旁路晶闸管和谐振回路中的晶闸管都一直处于触发状态；(2)闭合试验电源的断路器和充电电路的开关K1 ；(3)调节调压器，使直流母线电压达到要求并为谐振回路的电容C充电；(4)充电达到稳定后，断开试验电源的断路器和充电电路的开关K1 ；(5)闭合谐振回路的开关K2 ；本专利技术提供的一种检测方法，所述步骤(I)通过半桥电压源换流器控制器上电，令其产生触发脉冲，使上下管IGBT均一直处于关断状态、旁路晶闸管和充放电回路中的晶闸管都一直处于触发状态。本专利技术提供的一种检测方法，检测完毕后，闭合接地放电回路的开关K3，待谐振回路中的电容C充分放电后，分别检测每个晶闸管和半桥电压源换流器中各个器件是否完好。和最接近的现有技术比，本专利技术提供技术方案具有以下优异效果1、本专利技术的试验装置结构简单，试验方法简单可靠；2、本专利技术的试验所需的电源容量较小；3、本专利技术在较低的电压下使用较小的电容值即可构造极大的冲击电流；4、本专利技术能够模拟UPFC后柔性直流直流母线短路的故障，满足对检验半桥电压源换流器晶闸管流过冲击电流能力的要求；5、本专利技术中的半桥电压源换流器用于检验冲击电流对子模块旁路晶闸管是否会产生不良影响；6、接地放电回路用于在试验完毕后使电容C放电，保证试验安全。【附图说明】图1为本专利技术的电路结构示意图。【具体实施方式】下面结合实施例对专利技术作进一步的详细说明。实施例1:如图1所示，本例的专利技术用于半桥结构电压源换流器的晶闸管分流保护电路包括依次连接的试验电源、直流电源、充电电路、谐振回路和被试设备；所述谐振回路与接地放电回路连接。所述试验电源包括低压单相交流电源或低压三相交流电源和与所述电源连接的断路器。所述直流电源包括与所述试验电源依次串联连接的调压器、变压器和不控整流桥；所述不控整流桥为单相整流桥或三相整流桥。所述充电电路包括与所述不控整流桥输出端依次串联连接的充电电阻Rl和开关Klo所述谐振回路包括与所述充电回路并联的电容C、与所述充电电路一端依次连接的电感L、电阻R2、晶闸管和开关K2 ;所述晶闸管为有大于被试设备晶闸管I2t值和大于被试设备晶闸管耐压值，所述充电电路用于控制电容C的充电时间。所述被试设备包括与所述放电回路中的晶闸管反向并联的半桥电压源换流器，所述半桥电压源换流器包括2只IGBT串联组成上下管的半桥桥臂，每只所述IGBT与续流二极管反向并联；上管IGBT集电极与下管IGBT发射极之间并联直流电容器，所述半桥桥臂中点与下管IGBT发射极之间并联子模块旁路晶闸管；所述半桥桥臂连接控制器。所述接地放电回路包括与所述电容C正极连接的开关K3和与所述开关K3串联的放电电阻R3且所述放电电阻R3接地。包含上述技术方案的电路的检测方法为:I)断开谐振回路的开关K2、接地放电回路的开关K3，半桥电压源换流器控制器上电，令其产生触发脉冲，使上下管IGBT均一直处于关断状态，使旁路晶闸管和谐振回路中的晶闸管都一直处于触发状态；2)闭合试验电源的断路器QZ和充电电路的开关K1 ；3)调节调压器，使直流母线电压达到要求，对谐振回路的电容C充电；4)充电达到稳定后，断开试验电源的断路器QZ和充电电路的开关K1 ；5)闭合谐振回路的开关K2,测试开始；6)测试完毕后，闭合接地放电回路的开关K3，待电容充分放电后，分别检测所有晶闸管和半桥电压源换流器中每个器件是否完好。其中，谐振回路用于产生冲击电流，晶闸管用于检验流过冲击电流的能力，半桥电压源换流器用于检验冲击电流对子模块旁路晶闸管是否会产生不良影响。最后应该说明的是:以上实施例仅用以说明本专利技术的技术方案而非对其限制，尽管参照上述实施例对本专利技术进行了详细说明，所属领域的普通技术人员应当理解:依然可以对本专利技术的【具体实施方式】进行修改或者等同替换，而未脱离本专利技术精神和范围的任何修改或者等同替换，其均应涵盖在本权利要求范围当中。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于电压源换流器的晶闸管分流检测电路，其特征在于：所述电路包括依次连接的试验电源、直流电源、充电电路以及分别与电压源换流器的晶闸管被试设备和接地放电回路连接的谐振回路。

【技术特征摘要】
1.一种用于电压源换流器的晶闸管分流检测电路，其特征在于:所述电路包括依次连接的试验电源、直流电源、充电电路以及分别与电压源换流器的晶闸管被试设备和接地放电回路连接的谐振回路。2.如权利要求1所述的一种用于半桥结构电压源换流器的晶闸管分流保护电路，其特征在于:所述试验电源包括低压单相交流电源或低压三相交流电源和与所述电源连接的断路器QZ。3.如权利要求1所述的一种用于电压源换流器的晶闸管分流检测电路，其特征在于:所述直流电源包括与所述试验电源依次串联连接的调压器、变压器和不控整流桥；所述不控整流桥为单相整流桥或三相整流桥。4.如权利要求3所述的一种用于电压源换流器的晶闸管分流检测电路，其特征在于:所述充电电路包括与所述不控整流桥输出端依次串联连接的充电电阻Rl和开关K1。5.如权利要求4所述的一种用于电压源换流器的晶闸管分流检测电路，其特征在于:所述谐振回路包括与所述充电回路并联的电容C、与所述充电电路一端依次连接的电感L、电阻R2、晶闸管和开关K2 ;所述晶闸管为不小于被试设备晶闸管I2t值和不小于被试设备晶闸管耐压值； 所述充电电路用于控制所述电容C的充电时间。6.如权利要求5所述的一种用于电压源换流器的晶闸管分流检测电路，其特征在于:所述被试设备包括与所述放电回路中的晶闸管反向并联的半桥电压源换流器，所述半桥电压源换流器包括2只IGBT串联组成上下管的半桥桥臂，每只所述IGB...

【专利技术属性】
技术研发人员：王轩，喻劲松，燕翚，王宇红，
申请(专利权)人：国家电网公司，国网智能电网研究院，中电普瑞科技有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11