MMC换流站阀冷系统模拟实验平台技术方案

本发明专利技术公开了一种MMC换流站阀冷系统模拟实验平台，包括阀组模拟组件、主循环组件、换热组件、管路组件和监测控制组件，其中：阀组模拟组件，用于模拟MMC换流站的换流阀的发热情况；主循环组件，用于提供冷却介质，将阀组模拟组件模拟换流阀产生的热量传递到换热组件；换热组件，与外界进行热交换，用于将主循环组件通过冷却介质传递过来的热量通过空气散发出去；管路组件，用于连接阀组模拟组件、主循环组件和换热组件，冷却介质在管路组件中运行实现阀组模拟组件、主循环组件和换热组件的热量转移；可有效的模拟MMC换流站阀冷系统的运行，为对MMC换流站阀冷系统的传热特性及传热过程和MMC换流站阀冷系统的数学模型构建提供参考数据和验证手段。据和验证手段。据和验证手段。

【技术实现步骤摘要】
MMC换流站阀冷系统模拟实验平台


[0001]本专利技术涉及换流站模拟
，尤其涉及一种MMC换流站阀冷系统模拟实验平台。

技术介绍

[0002]MMC柔性直流输电系统有着电平数量多，谐波含量少以及功耗较低等优点，被广泛地用于高电压大功率直流输电场合。而MMC柔性直流输电系统的损耗大小对于系统的长期运行成本和运行性能起着至关重要的作用，直接关系到系统的安全稳定、经济运行。
[0003]MMC柔性直流输电系统的损耗由换流阀、联接变压器、阀电抗器、直流电抗器以及辅助设备等构成，其中换流阀损耗占60％以上，主要包括开关器件工作过程中的损耗以及阀冷系统设备运行耗能。换流阀中开关器件工作过程中产生的热量主要通过散热器导热传递给阀冷系统的冷却水，再由阀冷系统的管道和外部风机传递给外界。但是，目前MMC换流站普遍存在着无论换流阀输送多少功率，冷却水流量和散热风机均以控制系统设定的确保换流阀最大输送功率情况下冷却效果的水流量和转速运行，造成低功率情况下换流阀整体耗能的增大。因此需要对MMC换流站的冷却水流量和散热风机进行控制，在保证对MMC换流站冷却效果的前提下降低耗能。
[0004]而现有对MMC换流站的冷却水流量和散热风机控制主要依靠工作人员基于实际运行情况和工作经验进行设定，而缺乏可靠的理论依据和参考，并且参数是否合适的试验都需要在实际的MMC换流站中进行试验，大大的提高了MMC换流站的冷却水流量和散热风机的控制成本。

技术实现思路

[0005]本专利技术提供了一种MMC换流站阀冷系统模拟实验平台，以解决MMC换流站阀冷系统模拟平台的缺失和为MMC换流站的阀冷系统提供参考数据。
[0006]根据本专利技术的一方面，提供了一种MMC换流站阀冷系统模拟实验平台，其特征在于，包括阀组模拟组件、主循环组件、换热组件、管路组件和监测控制组件，其中：
[0007]所述阀组模拟组件，用于模拟MMC换流站的换流阀的发热情况；
[0008]所述主循环组件，用于提供冷却介质，将所述阀组模拟组件模拟所述换流阀产生的热量传递到所述换热组件；
[0009]所述换热组件，与外界进行热交换，用于将所述主循环组件通过所述冷却介质传递过来的热量通过空气散发出去；
[0010]所述管路组件，用于连接所述阀组模拟组件、所述主循环组件和所述换热组件，所述冷却介质在所述管路组件中运行实现所述阀组模拟组件、所述主循环组件和所述换热组件的热量转移；
[0011]所述监测控制组件，分别与所述阀组模拟组件、所述主循环组件和所述换热组件电连接，用于控制所述阀组模拟组件的发热情况，控制所述主循环组件的运行调整所述冷
却介质的运动，控制所述换热组件与外界空气的交互效率。
[0012]可选的，所述阀组模拟组件包括筒体和加热单元，所述加热单元设置于所述筒体内部，基于所述监测控制组件的命令对所述筒体内部的冷却介质进行加热，模拟所述MMC换流站的换流阀的加热情况。
[0013]可选的，所述加热单元为设置于所述筒体内部的加热管。
[0014]可选的，所述主循环组件包括动力单元、压力控制单元和流量控制单元；
[0015]所述动力单元用于基于所述监测控制组件的命令控制所述冷却介质在所述阀组模拟组件、所述主循环组件和所述换热组件间流动的速度；所述压力控制单元用于基于所述监测控制组件的命令控制所述阀组模拟组件、所述主循环组件和所述换热组件间流动的所述冷却介质的压力大小；所述流量控制单元用于基于所述监测控制组件的命令控制所述阀组模拟组件、所述主循环组件和所述换热组件间流动的所述冷却介质的流量大小。
[0016]可选的，所述动力单元为循环泵，所述循环泵通过所述管路组件与所述阀组模拟组件和所述换热组件连接。
[0017]可选的，所述压力控制单元包括膨胀罐和无油压缩机，所述无油压缩机的出气口与所述膨胀罐的进气口连接，所述膨胀罐的出口连接于所述管路组件上，所述膨胀罐内部填充有所述冷却介质，所述冷却介质可在膨胀罐与所述管路组件内部流动。
[0018]可选的，所述膨胀罐上还设置有泄压装置，所述泄压装置与外界连接，用于基于所述监测控制组件的命令对所述膨胀罐执行泄压操作。
[0019]可选的，所述换热组件包括换热器和风机，所述冷却介质流经所述换热器的内部，将热量传递到所述换热器上，通过所述风机加速所述换热器的表面的空气流速，实现将所述冷却介质携带的热量散发到空气中。
[0020]可选的，所述监测控制组件包括控制器和数据采集装置，所述数据采集装置用于采集所述阀组模拟组件、所述主循环组件、所述换热组件和所述管路组件各个部位的运行参数，所述控制器基于预设的参数和所述数据采集装置采集的运行参数调整所述阀组模拟组件、所述主循环组件、所述换热组件和所述管路组件的运行情况。
[0021]可选的，所述数据采集装置包括温度传感器、压力传感器、液位传感器、流量传感器、电压采集器、电流采集器和开度采集器。
[0022]本专利技术实施例的技术方案，通过设置由阀组模拟组件、主循环组件、换热组件、管路组件和监测控制组件组成的MMC换流站阀冷系统模拟实验平台，可通过监测控制组件对阀组模拟组件、主循环组件和换热组件的运行进行控制，以有效的模拟MMC换流站阀冷系统的运行，进而为对MMC换流站阀冷系统的传热特性及传热过程和MMC换流站阀冷系统的数学模型构建提供参考数据和验证手段。
[0023]应当理解，本部分所描述的内容并非旨在标识本专利技术的实施例的关键或重要特征，也不用于限制本专利技术的范围。本专利技术的其它特征将通过以下的说明书而变得容易理解。
附图说明
[0024]为了更清楚地说明本专利技术实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他
的附图。
[0025]图1是根据本专利技术实施例提供的一种MMC换流站阀冷系统模拟实验平台的结构示意图；
[0026]图2是根据本专利技术实施例提供的阀组模拟组件、主循环组件和管路组件的结构示意图；
[0027]图3是根据本专利技术实施例提供的换热组件的结构图。
具体实施方式
[0028]为了使本
的人员更好地理解本专利技术方案，下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本专利技术保护的范围。
[0029]需要说明的是，本专利技术的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本专利技术的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种MMC换流站阀冷系统模拟实验平台，其特征在于，包括阀组模拟组件、主循环组件、换热组件、管路组件和监测控制组件，其中：所述阀组模拟组件，用于模拟MMC换流站的换流阀的发热情况；所述主循环组件，用于提供冷却介质，将所述阀组模拟组件模拟所述换流阀产生的热量传递到所述换热组件；所述换热组件，与外界进行热交换，用于将所述主循环组件通过所述冷却介质传递过来的热量通过空气散发出去；所述管路组件，用于连接所述阀组模拟组件、所述主循环组件和所述换热组件，所述冷却介质在所述管路组件中运行实现所述阀组模拟组件、所述主循环组件和所述换热组件的热量转移；所述监测控制组件，分别与所述阀组模拟组件、所述主循环组件和所述换热组件电连接，用于控制所述阀组模拟组件的发热情况，控制所述主循环组件的运行调整所述冷却介质的运动，控制所述换热组件与外界空气的交互效率。2.根据权利要求1所述的MMC换流站阀冷系统模拟实验平台，其特征在于，所述阀组模拟组件包括筒体和加热单元，所述加热单元设置于所述筒体内部，基于所述监测控制组件的命令对所述筒体内部的冷却介质进行加热，模拟所述MMC换流站的换流阀的加热情况。3.根据权利要求2所述的MMC换流站阀冷系统模拟实验平台，其特征在于，所述加热单元为设置于所述筒体内部的加热管。4.根据权利要求1所述的MMC换流站阀冷系统模拟实验平台，其特征在于，所述主循环组件包括动力单元、压力控制单元和流量控制单元；所述动力单元用于基于所述监测控制组件的命令控制所述冷却介质在所述阀组模拟组件、所述主循环组件和所述换热组件间流动的速度；所述压力控制单元用于基于所述监测控制组件的命令控制所述阀组模拟组件、所述主循环组件和所述换热组件间流动的所述冷却介质的压力大小；所述流量控制单元用于基于所述监测控制...

【专利技术属性】
技术研发人员：郑坤炜，林望青，张欣，杨康宜，曾建兴，金晶，林冬伟，林赟，赖楷文，许哲源，侯光华，林梓衡，林佳润，曹海盛，王晓环，游麒，黄凯漩，
申请(专利权)人：广东电网有限责任公司汕头供电局，
类型：发明
国别省市：