一种电力电子变压器模组的运行试验电路及其启动方法技术

本发明专利技术公开一种电力电子变压器模组的运行试验电路及其启动方法，所述电力电子变压器模组为两端口变换器，且每个模组至少包含两个级联连接的变换模块，记为第一变换模块和第二变换模块；两个变换模块级联连接的端口为直流端口；所述运行试验电路，包含至少两个上述结构的电力电子变压器模组，将两个模组中级联连接的直流端口引出，并联连接外部直流供电电源；将两个模组的第一变换模块非级联连接端口引出并联，将两个模组的第二变换模块非级联连接端口引出并联，分别构成两个功率对推环路，完成功率运行试验。相比现有技术，本发明专利技术的方案可以对电力电子变压器模组，特别是有多级连接的模组，进行解耦运行，同时提高系统运行效率。率。率。

【技术实现步骤摘要】
一种电力电子变压器模组的运行试验电路及其启动方法


[0001]本专利技术属于电力电子应用领域，尤其涉及一种电力电子变压器模组的运行试验电路及其启动方法。

技术介绍

[0002]电力电子变压器已应用于交直流混合配电网、新能源发电、机车牵引等领域，相对于传统的工频变压器而言，由于采用了高频电力电子技术，变压器的重量和体积都大大减小，同时可以实现更灵活的电压变换和能量传输功能。受开关管器件应力和成本的影响，电力电子变压器在应用于高压场合时，往往采用多个电力电子变压器模组且输入串联的结构(如ISOP或ISOS)，因此，实际生产时，需进行电力电子变压器模组的大量测试实验。
[0003]对电力电子变压器模组进行全功率测试时，传统测试系统和方法不仅需要大容量的供电电源提供功率，还需要配置大容量的直流负载，导致试验系统成本较高且电能严重浪费。为此有专利文献CN107966626A，提出了一种通过两个模组对推方式进行功率测试的系统，不仅可以测试模组的正反向功率运行情况，还能能够减少电能浪费。然而进一步研究发现，该方法的功率环中，从功率输入至功率输出，能量路径连续经过了四个能量变换模块，前后级联系统存在一定的闭环稳定性问题，也在系统运行效率方面有待提高。

技术实现思路

[0004]专利技术目的：为了解决现有技术存在稳定性低、运行效率低等问题，本专利技术提供了一种电力电子变压器模组的运行试验电路及其启动方法。
[0005]技术方案：本专利技术提供了一种电力电子变压器模组的运行试验电路，该电路包括级联的第一变换模块和第二变换模块、级联的第三、四变换模块、第一、二适配电路；所述第一、三变换模块的输出端分别与第二、四变换模块的输入端连接；所述第二、四变换模块的输入端与直流电源连接；所述第一变换模块的输入端与第三变换模块的输入端通过第一适配电路相互连接；所述第二变换模块的输出端与第四变换模块的输出端通过第二适配电路相互连接。
[0006]进一步的，所述第一适配电路为直-直变换电路或交-直变换电路；所述第二适配电路为直-直变换电路；所述第一变换模块和第三变换模块结构相同，为全桥电路或半桥电路；所述第二变换模块和第四变换模块为隔离型双H桥电路，所述隔离型双H桥电路包括双有源桥电路，还包括隔离型LC谐振电路或隔离型CLLC谐振电路；当第一变换模块和第三变换模块为半桥电路时，第一适配电路为直-直变换电路。
[0007]进一步的，第一适配电路为直-直变换电路时，第一、三变换模块的输入端口为直流输入端；所述第一适配电路为直-直变换电路时包括：第一、二端口；所述第一端口包括：相对应的第一、二端子，所述第二端口包括：相对应的第三、四端子；所述第一、三端子处于；所述第一端口的两个对应端子之间通过隔离开关支路连接，第二端口的两个对应端子也通过隔离开关支路连接；或者至少有一个端口，该端口的两个对应端子之间通过电阻或电阻
与隔离开关支路串联的电路连接；所述第一端子与第三端子连接第一变换模块的输入端；所述第二端子与第四端子连接第三变换模块的输入端；所述隔离开关支路包括隔离开关或直流导线。
[0008]进一步的，第一适配电路为直-直变换电路时，还包括与直流电源连接的两个输入端口；在第一、二端口中，若某一个端口的两个对应端子之间通过隔离开关支路连接，则将隔离开关支路的任意一端作为该第一适配电路的一个输入端口；若某一个端口的两个对应端子之间通过两个串联电阻组成的电路或两个电阻串联后再与隔离开关支路串联组成的电路连接；则将两个电阻相互连接处作为该第一适配电路的一个输入端口。
[0009]进一步的，第一适配电路为交-直变换电路时，第一、三变换模块的输入端口为交流输入端；所述第一适配电路为交-直变换电路时包括：第三、四端口；所述第三端口包括：相应的第五、六端子，所述第四端口包括：相应的第七、八端子；所述第三、四端口中至少有一个端口，该端口的两个对应端子之间通过电感或电感与隔离开关支路串联的电路连接；若两个端口中只有一个端口的两个对应端子之间采用电感或电感与隔离开关支路串联的电路连接，则另外一个端口的两个对应端子之间通过隔离开关支路连接；所述第五、七端子连接第一变换模块的输入端；所述第六、八端子连接第三变换模块的输入端；所述隔离开关支路包括隔离开关或直流导线。
[0010]进一步的，第一适配电路为交-直变换电路时，还包括与交流电源连接的两个输入端，在第三、四端口中，若某个端口的两个对应端子之间通过隔离开关支路连接，则将隔离开关支路的任意一端作为该第一适配电路的一个输入端；若某一个端口的两个对应端子之间通过两个串联电感组成的电路或两个电感串联后再与隔离开关支路串联组成的电路连接；则将两个电感相互连接处作为该第一适配电路的一个输入端。
[0011]进一步的，所述第二配电路包括：第五、六端口；所述第五端口包括：相应的第九、十端子，所述第六端口包括：相应的第十一、十二端子；所述第五端口的两个对应端子之间通过隔离开关支路连接，第六端口的两个对应端子之间也通过隔离开关支路连接；或者至少有一个端口，该端口的两个对应端子之间通过电阻或电阻与隔离开关支路串联的电路连接；所述第九、十一端子连接第一变换模块的输入端；所述第十、十二端子连接第三变换模块的输入端；所述隔离开关支路包括隔离开关或直流导线。
[0012]进一步的，所述第二配电路包括还包括与直流电源连接的两个输入端，在第五、六端口中，若某个端口的两个对应端子之间通过隔离开关支路连接，则将隔离开关支路的任意一端作为该第二适配电路的一个输入端；若某一个端口的两个对应端子之间通过两个串联电阻组成的电路或两个电阻串联后再与隔离开关支路串联组成的电路连接；则将两个电阻相互连接处作为该第二适配电路的一个输入端。
[0013]一种电力电子变压器模组的运行试验电路的启动方法，其特征在于，该方法包括电压启动法或功率启动法：
[0014]所述电压启动法，具体包括如下步骤：
[0015]步骤1：解锁第一变换模块和第二变换模块；
[0016]步骤2：解锁第四变换模块，并使得第四变换模块和第二变换模块的直流输出端的直流电压相等；
[0017]步骤3：采样第一变换模块的输入端的电压相位，第三变换模块跟踪该相位，若跟
踪后输出的相位与第一变换模块的交流输入端的电压相位相同，则解锁第三变换模块；
[0018]步骤4：若第一适配电路或第二适配电路中设有隔离开关，则闭合所有的隔离开关后转步骤5；否则直接转步骤5；
[0019]步骤5：逐步增加或降低第二变换模块直流输出端的直流电压幅值，使得第二变换模块和第四变换模块之间的功率达到额定功率；逐步增加或降低第一变换模块交流输入端的交流电压相位，使得第一变换模块和第三变换模块之间的功率达到额定功率；
[0020]步骤6：运行试验电路正常启动运行后，对运行试验电路进行性能测试；
[0021]所述功率启动法具体为：
[0022]S1：解锁第一变换模块和第二变换模块；
[0023]S2：若第一适配电路或第二本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种电力电子变压器模组的运行试验电路，其特征在于，包括第一～四变换模块、第一、二适配电路；所述第一变换模块的输出端与第二变换模块的输入端连接，所述第三变换模块的输出端与第四变换模块的输入端连接；所述第二、四变换模块的输入端与直流电源连接；所述第一变换模块的输入端与第三变换模块的输入端通过第一适配电路相互连接；所述第二变换模块的输出端与第四变换模块的输出端通过第二适配电路相互连接。2.根据权利要求1所述的一种电力电子变压器模组的运行试验电路，其特征在于，所述第一适配电路为直-直变换电路或交-直变换电路；所述第二适配电路为直-直变换电路；所述第一变换模块和第三变换模块结构相同，为全桥电路或半桥电路；所述第二变换模块和第四变换模块为隔离型双H桥电路，所述隔离型双H桥电路包括双有源桥电路，还包括隔离型LC谐振电路或隔离型CLLC谐振电路；当第一变换模块和第三变换模块为半桥电路时，第一适配电路为直-直变换电路。3.根据权利要求2所述的一种电力电子变压器模组的运行试验电路，其特征在于，第一适配电路为直-直变换电路时，第一、三变换模块的输入端口为直流输入端；所述第一适配电路为直-直变换电路时包括：第一、二端口；所述第一端口包括：相对应的第一、二端子，所述第二端口包括：相对应的第三、四端子；所述第一端口的两个对应端子之间通过隔离开关支路连接，第二端口的两个对应端子也通过隔离开关支路连接；或者第一端口和第二端口中至少有一个端口，该端口的两个对应端子之间通过电阻或电阻与隔离开关支路串联的电路连接；所述第一端子与第三端子连接第一变换模块的输入端；所述第二端子与第四端子连接第三变换模块的输入端；所述隔离开关支路包括隔离开关或直流导线。4.根据权利要求3所述的一种电力电子变压器模组的运行试验电路，其特征在于，第一适配电路为直-直变换电路时，还包括与直流电源连接的两个输入端口；在第一、二端口中，若某一个端口的两个对应端子之间通过隔离开关支路连接，则将隔离开关支路的任意一端作为该第一适配电路的一个输入端口；若某一个端口的两个对应端子之间通过两个串联电阻组成的电路或两个电阻串联后再与隔离开关支路串联组成的电路连接，则将两个电阻相互连接处作为该第一适配电路的一个输入端口。5.根据权利要求2所述的一种电力电子变压器模组的运行试验电路，其特征在于，第一适配电路为交-直变换电路时，第一、三变换模块的输入端口为交流输入端；所述第一适配电路为交-直变换电路时包括：第三、四端口；所述第三端口包括：相应的第五、六端子，所述第四端口包括：相应的第七、八端子；所述第三、四端口中至少有一个端口，该端口的两个对应端子之间通过电感或电感与隔离开关支路串联的电路连接；若两个端口中只有一个端口的两个对应端子之间采用电感或电感与隔离开关支路串联的电路连接，则另外一个端口的两个对应端子之间通过隔离开关支路连接；所述第五、七端子连接第一变换模块的输入端；所述第六、八端子连接第三变换模块的输入端；所述隔离开关支路包括隔离开关或直流导线。6.根据权利要求5所述的一种电力电子变压器模组的运行试验电路，其特征在于，第一适配电路为交-直变换电路时，还包括与交流电源连接的两个输入端，在第三、四端口中，若某个端口的两个对应...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨晨，魏星，张中锋，谢晔源，葛健，周启文，祁琦，吴小丹，
申请(专利权)人：南京南瑞继保工程技术有限公司，
类型：发明
国别省市：