一种柔性直流换流阀运行试验系统的放电方法技术方案

本发明专利技术涉及柔性直流输电技术领域，尤其涉及一种柔性直流换流阀运行试验系统的放电方法，当下发停机命令，柔性直流换流阀的所有功率模块根据停机命令以特定电流调制模式继续运行放电，直至所有功率模块均为最低设定电压，之后静态放电直至所有功率模块的电压降至安全电压，即完成放电；其中特定电流为小于

【技术实现步骤摘要】
一种柔性直流换流阀运行试验系统的放电方法


[0001]本专利技术涉及柔性直流输电
，具体为一种柔性直流换流阀运行试验系统的放电方法
。

技术介绍

[0002]柔性直流换流阀在产品设计定型
、
以及批量生产试验过程中需要进行阀段级运行型式试验或例行试验，阀段内含有数个独立级联的功率单元，每个功率单元相当于一个独立的电压源
。
在试验结束后或试品出现故障后，传统的方法是立即闭锁所有功率单元，依靠功率单元内的均压电阻进行缓慢放电，导致放电时间长约数
10
分钟，试验效率低下，在等待放电期间换流阀仍带有高电压，不利于安全生产
。
[0003]申请号
202210790420.9
中在功率模块内加装一种气动开关，并与外围开关
、
电阻等进行放电
。
但该方法使功率
(
模块
)
单元内成本进一步增加，且未加装气动开关的功率模块试验中仍无法快速放电
。
在
《
一种适用于柔直换流阀功率模块的改进型测试装置
》
中，对单个功率单元的测试后，可以通过测试装置内部电阻进行快速放电，但是对于多级串联的功率模块，由于多级功率单元串联的阀段电压等级太高，无法通过人工实现对单个模块依次手动连接放电的操作，即使能实现也费事费力，也具有重大安全隐患
。

技术实现思路

[0004]针对现有技术中换流阀阀段放电安全性较低的问题，本专利技术提供一种柔性直流换流阀运行试验系统的放电方法
。
[0005]本专利技术是通过以下技术方案来实现：
[0006]一种柔性直流换流阀运行试验系统的放电方法，柔性直流换流阀阀段试验回路中设置第一阀段和第二阀段进行对拖运行；当下发停机命令，柔性直流换流阀的所有功率模块根据停机命令以特定电流调制模式继续运行放电，直至所有功率模块均为最低设定电压，之后静态放电直至所有功率模块的电压降至安全电压，即完成放电；其中特定电流为小于
50
％额定电流的电流
。
[0007]优选的，在以特定电流调制模式运行时，所有功率模块以均衡的速度进行放电；电压高的功率模块优先处于放电开关状态，电压低的功率模块优先投入放电开关状态并依次对其他功率模块进行放电
。
[0008]优选的，安全电压小于或者等于
42V。
[0009]优选的，以特定电流调制模式放电的具体步骤如下：
[0010]S1
：下发停机命令后，试验控制系统以斜坡减小方式调整调制波，直至系统电流达到目标值；
[0011]S2
：判断所有功率模块的最低电压是否由额定运行电压
U1
降至最低设定电压，其中，最低设定电压为内部取能电源关机电压
U2+30V
或
17
％的而定运行电压
U1
；
[0012]S3
：闭锁所有功率模块；
[0013]S4
：静态等待功率单元关机残余电荷释放
。
[0014]优选的，放电时间的调整是控制系统通过调整调制角度差来调整放电速度实现的，利用放电速度调整放电时间
。
[0015]优选的，在停机前，当有
m
个功率模块故障时，在故障的功率模块的旁路开关闭合的条件下，功率模块以特定电流调制模式对所有功率模块进行放电，此时，第一阀段和第二阀段的调制波如下：
[0016]第一阀段的参考电压为：
[0017]第二阀段的参考电压为：
[0018]式中，
N
为阀段最大功率单元数量，
m
为任一个阀段中故障模块的数量，
U
dc
为调制波直流分量，
u A
‑
REF
、u
B
‑
REF
为调制波交流分量，
δ
为调制波角度差
。
[0019]优选的，当试验供电电路发生过载故障时，交流电网断开后，柔性直流功率单元阀段以特定电流调制模式进行放电
。
[0020]优选的，当试验回路中发生意外风险时，下发紧急停机命令，以内部电阻放电模式闭锁所有功率模块
。
[0021]优选的，当试验阀段功率模块报拒动故障，则闭锁所有功率模块
。
[0022]优选的，在放电过程中，试验控制系统未收到故障信号但存在异常或故障情况时，触发紧急停机闭锁按钮，闭锁所有功率模块
。
[0023]与现有技术相比，本专利技术具有以下有益效果：
[0024]本专利技术一种柔性直流换流阀运行试验系统的放电方法中采用的停机闭锁放电策略，不需外加放电装置，提升柔性直流换流阀试验放电速率，降低柔性直流换流阀放电等待时间，提升柔性直流换流阀装备生产
、
试验效率，提升设计定型试验验证速度
、
提高生产例行试验产能
。
当下发停机命令后，柔性直流换流阀功率模块并不真正立即闭锁，而是继续运行进行功率模块放电
。
运行中利用换流阀功率模块损耗转为发热从而对内部存储电容的能量进行消耗，热量最终通过室外散热器散发到室外
。
即电
‑
热
‑
水冷交换
‑
热量散发模式消耗试验换流阀内部电容能量，实现快速放电，也不影响试验室温度
。
[0025]进一步的，针对故障功率单元修正了阀段运行调制波，也提升试验系统故障下的自动放电可能性，保证多种可能突发情况下降低人为误操作发生不安全事件的几率，增加试验以及生产过程安全性
。
[0026]进一步的，电流大小与开关频率
、
放电速度自适应调节，当要求放电速度较快时，控制系统控制闭环提高电流大小
。
[0027]进一步的，依靠试验供电回路及功率模块的故障告警信息分类决定采用何种处理方式，提升了试验系统的适用性
。
附图说明
[0028]图1为柔性直流换流阀阀段运行试验系统示意图；
[0029]图2为半桥柔直模块拓扑；
[0030]图3为全桥柔直模块拓扑；
[0031]图4为放电步骤；
[0032]图5为控制系统调节图；
[0033]图6为紧急闭锁信号逻辑图；
[0034]图7为故障工况判断逻辑图
。
具体实施方式
[0035]下面结合具体的实施例对本专利技术做进一步的详细说明，所述是对本专利技术的解释而不是限定
。
[0036]一种柔性直流换流阀运行试验系统的放电方法，柔性直流换流阀阀段试验回路中设置第一阀段和第二阀段进行对拖运行
(
如图1所示
)
，在柔性直流阀段运行试验系统上设置有闭锁停机本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种柔性直流换流阀运行试验系统的放电方法，其特征在于，柔性直流换流阀阀段试验回路中设置第一阀段和第二阀段进行对拖运行；当下发停机命令，柔性直流换流阀的所有功率模块根据停机命令以特定电流调制模式继续运行放电，直至所有功率模块均为最低设定电压，之后静态放电直至所有功率模块的电压降至安全电压，即完成放电；其中特定电流为小于
50
％额定电流的电流
。2.
根据权利要求1所述的一种柔性直流换流阀运行试验系统的放电方法，其特征在于，在以特定电流调制模式运行时，所有功率模块以均衡的速度进行放电；电压高的功率模块优先处于放电开关状态，电压低的功率模块优先投入放电开关状态并依次对其他功率模块进行放电
。3.
根据权利要求1所述的一种柔性直流换流阀运行试验系统的放电方法，其特征在于，安全电压小于或者等于
42V。4.
根据权利要求1所述的一种柔性直流换流阀运行试验系统的放电方法，其特征在于，以特定电流调制模式放电的具体步骤如下：
S1
：下发停机命令后，试验控制系统以斜坡减小方式调整调制波，直至系统电流达到目标值；
S2
：判断所有功率模块的最低电压是否由额定运行电压
U1
降至最低设定电压，其中，最低设定电压为内部取能电源关机电压
U2+30V
或
17
％的而定运行电压
U1
；
S3
：闭锁所有功率模块；
S4
：静态等待功率单元关机残余电荷释放
。5.
根据权利要求4所述的一种柔性直流换流阀运行试验系统的放电方法，其特征在于，放电时间的调整是控制系统通...

【专利技术属性】
技术研发人员：王何飞，韩鹏，雷宇琦，赵亮，赵上滨，李哲，
申请(专利权)人：中国西电电气股份有限公司，
类型：发明
国别省市：