一種換流閥中橋臂形成等電位體的方法及裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種換流閥中橋臂形成等電位體的裝置，包括：橋臂，第一類短接部件，第二類短接部件；所述橋臂包括至少一個(gè)閥塔，各閥塔包括至少兩個(gè)閥塔層，各閥塔中相鄰閥塔層之間串聯(lián)連接，各閥塔層包括至少兩個(gè)子模塊，相鄰子模塊之間串聯(lián)相連，所述子模塊包括出線級(jí)和入線級(jí)；其中，一個(gè)所述第一類短接部件設(shè)置于一個(gè)所述子模塊的出線級(jí)和入線級(jí)之間；一個(gè)所述第二類短接部件設(shè)置于一個(gè)所述閥塔層的入線端和出線端之間。
【專利說(shuō)明】-種換流閥中橋臂形成等電位體的方法及裝置

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及電氣領(lǐng)域，特別是涉及一種換流閥中橋臂形成等電位體的方法及裝 置。

【背景技術(shù)】
[000引現(xiàn)有的柔性直流輸電工程中換流閥主要采用MMC (Mo化Iar MultilevelConverter,模塊化多電平換流器），其中，換流閥是直流輸電工程的核也設(shè)備， 通過(guò)依次將H相交流電壓連接到直流端得到期望的直流電壓和實(shí)現(xiàn)對(duì)功率的控制；MMC是 一種新型的電壓變換電路，它通過(guò)將多個(gè)子模塊級(jí)聯(lián)的方式，可W疊加輸出很高的電壓，并 且還具有輸出諧波少、模塊化程度高等特點(diǎn)，因而在電力系統(tǒng)中具有廣泛的應(yīng)用前景。換流 閥由多個(gè)橋臂（一般為6個(gè)橋臂）組成，每個(gè)橋臂由N個(gè)閥培串聯(lián)，其中每個(gè)閥培又由M (電 壓越高，M越多，如當(dāng)電壓為200kV，M為90)個(gè)子模塊組成，其中子模塊級(jí)聯(lián)的單個(gè)子模塊 有全橋和半橋兩種結(jié)構(gòu)；其中，全橋結(jié)構(gòu)適合于AC/AC(直流到直流）變換，又稱為級(jí)聯(lián)H橋 (Cascade H Bridge, CHB);模塊化多電平換流器型直流輸電系統(tǒng)的子模塊一般采用半橋結(jié) 構(gòu)。圖1示出了半橋換流閥的結(jié)構(gòu)，參照?qǐng)D1，每個(gè)上橋臂或下橋臂都由n個(gè)SM級(jí)聯(lián)構(gòu)成， 上下橋臂間分別串聯(lián)一個(gè)電感LO。
[0003] 上述換流閥在工作時(shí)會(huì)疊加輸出很高的電壓，為了設(shè)備和人員的安全要進(jìn)行對(duì)換 流閥的耐壓能力進(jìn)行試驗(yàn)，其中耐壓試驗(yàn)是檢驗(yàn)電器、電氣設(shè)備、電氣裝置、電氣線路和電 工安全用具等承受過(guò)電壓能力的主要方法之一；耐壓試驗(yàn)?zāi)苡行У匕l(fā)現(xiàn)換流閥絕緣受潮， 臟污等整體缺陷，或局部設(shè)備游離性缺陷及絕緣老化具有很重要的實(shí)際意義，為了防止實(shí) 驗(yàn)過(guò)程中對(duì)換流閥造成損壞，必須在試驗(yàn)前使得被測(cè)的換流閥部分的橋臂形成等電位體， 該樣在耐壓試驗(yàn)中不會(huì)產(chǎn)生電壓差使其絕緣性遭到破壞；因此如何使被試驗(yàn)的換流閥部分 的橋臂形成等電位體對(duì)于耐壓試驗(yàn)至關(guān)重要。
[0004] 因此，如何在柔性直流輸電工程中換流閥采用模塊化多電平換流器下，使換流閥 中橋臂形成等電位體，是本領(lǐng)域技術(shù)人員需要解決的技術(shù)問(wèn)題。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明的目的是提供一種換流閥中橋臂形成等電位體的裝置，該裝置在柔性直流 輸電工程中換流閥采用模塊化多電平換流器下，能夠使換流閥中橋臂形成等電位體；本發(fā) 明的另一目的是提供一種換流閥中橋臂形成等電位體的方法。
[0006] 為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明提供一種換流閥中橋臂形成等電位體的裝置，該裝 置包括：橋臂，第一類短接部件，第二類短接部件；
[0007] 所述橋臂包括至少一個(gè)閥培，各閥培包括至少兩個(gè)閥培層，各閥培中相鄰閥培層 之間串聯(lián)連接，各閥培層包括至少兩個(gè)子模塊，相鄰子模塊之間串聯(lián)相連，所述子模塊包括 出線級(jí)和入線級(jí)；
[0008] 其中，一個(gè)所述第一類短接部件設(shè)置于一個(gè)所述子模塊的出線級(jí)和入線級(jí)之間；
[0009] -個(gè)所述第二類短接部件設(shè)置于一個(gè)所述閥培層的入線端和出線端之間。
[0010] 其中，所述第一類短接部件包括短接銅膜。
[0011] 其中，所述子模塊包括：整流器，第一晶體管，第二晶體管，第一二極管，第二二極 管，電阻，電容；
[0012] 其中，整流器的正極與第一晶體管的發(fā)射極相連，整流器的負(fù)極與第一晶體管的 集電極相連，第一晶體管的基極接地；第一二極管的負(fù)極與第一晶體管的集電極相連，正極 與第一晶體管的發(fā)射極相連；第一晶體管的發(fā)射極與電阻的一端相連，第一晶體管的集電 極與第二晶體管發(fā)射極相連；第二晶體管基極接地；第二二極管的負(fù)極與第二晶體管的集 電極相連，正極與第二晶體管的發(fā)射極相連；第二晶體管的發(fā)射極與第一晶體管集電極相 連，第二晶體管的集電極與所述電阻的另一端相連；電容的兩端分別于電阻的兩端相連；
[0013] 其中，出線級(jí)和入線級(jí)為連接整流器兩端的兩條引線，一條引線連接整流器的一 玉山 乂而。
[0014] 其中，每個(gè)所述子模塊的出線級(jí)和入線級(jí)分別設(shè)置一個(gè)短接點(diǎn)，一個(gè)第二類短接 部件設(shè)置于一個(gè)閥培層的第一個(gè)子模塊的入線級(jí)的短接點(diǎn)和最后一個(gè)子模塊的出線級(jí)的 短接點(diǎn)。
[0015] 其中，各所述閥培層的入線端和出線端分別設(shè)置一個(gè)短接點(diǎn)，一個(gè)第二類短接部 件設(shè)置于一個(gè)閥培層的入線端的短接點(diǎn)和出線端的短接點(diǎn)。
[0016] 其中，還包括：串聯(lián)諧振耐壓試驗(yàn)部件，其中，所述串聯(lián)諧振耐壓試驗(yàn)部件包括電 源，變頻柜，勵(lì)磁變，可調(diào)電感，其中，
[0017] 所述變頻柜一端與所述電源相連，另一端與所述勵(lì)磁變相連；所述勵(lì)磁變一端與 所述變頻柜相連，另一端與所述可調(diào)電感相連，且所述勵(lì)磁變與地線相連；所述可調(diào)電感一 端與所述勵(lì)磁變相連，另一端與被試驗(yàn)的橋臂的閥培的出線端相連，其中，第一個(gè)閥培的出 線端與第二個(gè)閥培的入線段相連，所述閥培之間串聯(lián)連接，最后一個(gè)閥培的出線端與可調(diào) 電感相連。
[0018] 本發(fā)明提供還一種換流閥中橋臂形成等電位體的方法，包括：
[0019] 將被試驗(yàn)的每個(gè)橋臂中各閥培中的每一個(gè)子模塊的出線級(jí)和入線級(jí)用第一類短 接部件連接；
[0020] 將各閥培層的進(jìn)線端和出線端用第二類短接部件連接。
[0021] 其中，所述換流閥中橋臂形成等電位體后還包括；通過(guò)調(diào)節(jié)可調(diào)電感的大小，使得 所述換流閥中進(jìn)行試驗(yàn)的橋臂所在的串聯(lián)諧振耐壓試驗(yàn)回路的串聯(lián)諧振頻率控制在預(yù)定 工頻范圍內(nèi)。
[0022] 其中，所述串聯(lián)諧振耐壓試驗(yàn)回路的串聯(lián)諧振頻率控制在預(yù)定工頻范圍內(nèi)的方法 包括：
[0023] 測(cè)量換流閥中進(jìn)行試驗(yàn)的橋臂的整體對(duì)地電容量；
[0024] 調(diào)節(jié)串聯(lián)諧振耐壓試驗(yàn)回路中電感的大?。?br> [0025] 計(jì)算換流閥中進(jìn)行試驗(yàn)的橋臂所在的串聯(lián)諧振耐壓試驗(yàn)回路的串聯(lián)諧振頻率；
[0026] 當(dāng)所述串聯(lián)諧振頻率在預(yù)定工頻范圍內(nèi)，則進(jìn)行串聯(lián)諧振耐壓試驗(yàn)。
[0027] 基于上述技術(shù)方案，本發(fā)明實(shí)施例所提供的換流閥中橋臂形成等電位體的裝置及 方法，包括：橋臂，第一類短接部件，第二類短接部件；所述橋臂包括至少一個(gè)閥培，各閥培 包括至少兩個(gè)閥培層，各閥培中相鄰閥培層之間串聯(lián)連接，各閥培層包括至少兩個(gè)子模塊， 相鄰子模塊之間串聯(lián)相連，所述子模塊包括出線級(jí)和入線級(jí)；其中，一個(gè)所述第一類短接部 件設(shè)置于一個(gè)所述子模塊的出線級(jí)和入線級(jí)之間；一個(gè)所述第二類短接部件設(shè)置于一個(gè)所 述閥培層的入線端和出線端之間。通過(guò)上述裝置能夠?qū)⑷嵝灾绷鬏旊姽こ讨袚Q流閥采用模 塊化多電平換流器下，能夠使換流閥中橋臂形成等電位體，W消除雜散參數(shù)的干擾。

【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0028] 為了更清楚的說(shuō)明本發(fā)明實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例或現(xiàn)有 技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單的介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā) 明的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來(lái)講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可W根 據(jù)該些附圖獲得其他的附圖。
[0029] 圖1為現(xiàn)有技術(shù)中模塊化多電平換流器型直流輸電系統(tǒng)中半橋換流閥的結(jié)構(gòu)示 意圖；
[0030] 圖2為本發(fā)明實(shí)施例提供的換流閥中橋臂的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0031] 圖3為本發(fā)明實(shí)施例提供的換流閥中橋臂形成等電位體的裝置；
[0032] 圖4為本發(fā)明實(shí)施例提供的子模塊的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0033] 圖5為本發(fā)明實(shí)施例提供的橋臂中各短接點(diǎn)的設(shè)置位置示意圖；
[0034] 圖6為本發(fā)明實(shí)施例提供的串聯(lián)諧振耐壓試驗(yàn)的結(jié)構(gòu)示意圖；
[00巧]圖7為本發(fā)明實(shí)施例提供的換流閥中橋臂形成等電位體的方法的框圖；
[0036] 圖8為本發(fā)明實(shí)施例提供的串聯(lián)諧振耐壓試驗(yàn)回路的串聯(lián)諧振頻率控制在預(yù)定 工頻范圍內(nèi)的方法流程圖。

【具體實(shí)施方式】
[0037] 本發(fā)明的核也是提供一種換流閥中橋臂形成等電位體的裝置，該裝置在柔性直流 輸電工程中換流閥采用模塊化多電平換流器下，能夠使換流閥中橋臂形成等電位體；本發(fā) 明的另一目的是提供一種換流閥中橋臂形成等電位體的方法。
[0038] 為使本發(fā)明實(shí)施例的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例 中的附圖，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例是 本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例。基于本發(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員 在沒有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。
[0039] 本發(fā)明是提供一種換流閥中橋臂形成等電位體的裝置，該裝置在柔性直流輸電工 程中換流閥采用模塊化多電平換流器下，能夠使換流閥中橋臂形成等電位體；其中，柔性直 流輸電兩端為換流站，中間可W采用傳統(tǒng)的架空線路，也可W使用地下電纜；柔性直流輸電 可W提高供電的電能質(zhì)量；柔性直流輸電中換流器產(chǎn)生的低次諧波很少，且模塊化的設(shè)計(jì) 使得柔性直流輸電的設(shè)計(jì)、生產(chǎn)、安裝和調(diào)試周期短。
[0040] 參照?qǐng)D1，在柔性直流輸電工程中換流閥采用模塊化多電平換流器下，可W看到其 中換流閥由多個(gè)橋臂（一般為6個(gè)橋臂）組成，每個(gè)橋臂由N個(gè)閥培串聯(lián)，其中每個(gè)閥培又 由M (電壓越高，M越多，如當(dāng)電壓為200kV，M為90)個(gè)子模塊SM組成；
[0041] 其中，在上述換流閥的結(jié)構(gòu)中，使被實(shí)驗(yàn)換流閥的部分形成等電位體，即可W不是 整個(gè)換流閥整體都形成等電位體，而是將需要進(jìn)行試驗(yàn)的那部分換流閥形成等電位體，被 試驗(yàn)部分W橋臂為單位，即可W是一個(gè)橋臂，也可W是兩個(gè)橋臂，最多就是整個(gè)換流閥整體 進(jìn)行試驗(yàn)，該樣可W得知只要可W使一個(gè)橋臂形成一個(gè)有效的等電位體，那么就可W解決 被試驗(yàn)部分的各個(gè)橋臂都形成等電位的問(wèn)題；
[0042] 在上述描述中換流閥中橋臂的結(jié)構(gòu)示意圖可參照?qǐng)D2,圖2為本發(fā)明實(shí)施例提供 的換流閥中橋臂的結(jié)構(gòu)示意圖；在上述結(jié)構(gòu)中可W得到要讓橋臂301形成等電位體，則必 須要每個(gè)閥培302都必須為等電位，是因?yàn)槊總€(gè)橋臂301中各個(gè)閥培302之間是串聯(lián)相連 的，因此只要每個(gè)橋臂301中的各個(gè)閥培302能夠形成等電位體，則每個(gè)橋臂301就可W形 成等電位體；
[0043] 本發(fā)明中換流閥中橋臂形成等電位體的裝置請(qǐng)參見圖3,圖3為本發(fā)明實(shí)施例提 供的換流閥中橋臂形成等電位體的裝置；該裝置可W結(jié)合圖2和圖3,其包括：橋臂301，第 一類短接部件304,第二類短接部件303 ;橋臂301包括至少一個(gè)閥培302,各閥培302包括 至少兩個(gè)閥培層，各閥培302中相鄰閥培層之間串聯(lián)連接，各閥培層包括至少兩個(gè)子模塊， 相鄰子模塊之間串聯(lián)相連，所述子模塊包括出線級(jí)100和入線級(jí)200 ;其中，一個(gè)所述第一 類短接部件304設(shè)置于一個(gè)所述子模塊的出線級(jí)100和入線級(jí)200之間；一個(gè)所述第二類 短接部件303設(shè)置于一個(gè)所述閥培層的入線端300和出線端400之間。
[0044] 其中，子模塊的入線級(jí)200和出線級(jí)100, W及閥培層的入線端300和出線端400， 都是表示一個(gè)長(zhǎng)度的范圍，例如閥培層的入線端300是指從一個(gè)閥培層的開始到該閥培層 的第一個(gè)子模塊的入線級(jí)200之間都是該閥培層的入線端300 ;而且由于個(gè)閥培層之間是 串聯(lián)相連的，因此一個(gè)閥培層的出線端400與相鄰串聯(lián)閥培層的入線端300是個(gè)相對(duì)的概 念，其物理上表示的一根線，該線上各點(diǎn)在物理上的作用是一樣的；相似的各相鄰串聯(lián)子模 塊的出線級(jí)100和入線級(jí)200也是一樣的道理；因此一個(gè)第一類短接部件304可W設(shè)置與 一個(gè)子模塊的出線級(jí)100 (任意位置）和入線級(jí)200 (任意位置）之間；一個(gè)第二類短接部 件303設(shè)置于一個(gè)閥培層的入線端300(任意位置）和出線端400(任意位置）之間。
[0045] 其中，一個(gè)所述第一類短接部件304設(shè)置于一個(gè)所述子模塊的出線級(jí)100和入線 級(jí)200之間，即使得一個(gè)子模塊形成等電位體，將該閥培302中所有子模塊都用第一類短接 部件304進(jìn)行短接，則該閥培302中所有子模塊都形成等電位體；一個(gè)所述第二類短接部件 303設(shè)置于一個(gè)所述閥培層的入線端300和出線端400之間，即使得一個(gè)閥培層形成等電位 體，將該閥培302中所有閥培層都用第二類短接部件303進(jìn)行短接，則該閥培302中所有閥 培層都形成等電位體；又因?yàn)闃虮?01中每個(gè)閥培302都是串聯(lián)相連，因?yàn)闃虮?01中各個(gè) 閥培302都形成等電位體后，該橋臂301即形成等電位體。
[0046] 其中，請(qǐng)參見圖4,圖4為本發(fā)明實(shí)施例提供的子模塊的結(jié)構(gòu)示意圖；所述子模塊 可W包括；整流器407,第一晶體管401，第二晶體管402,第一二極管403,第二二極管404， 電阻405,電容406 ;
[0047] 其中，整流器407的正極與第一晶體管401的發(fā)射極相連，整流器407的負(fù)極與第 一晶體管401的集電極相連，第一晶體管401的基極接地；第一二極管403的負(fù)極與第一晶 體管401的集電極相連，正極與第一晶體管401的發(fā)射極相連；第一晶體管401的發(fā)射極與 電阻405的一端相連，第一晶體管401的集電極與第二晶體管402發(fā)射極相連；第二晶體 管402基極接地；第二二極管404的負(fù)極與第二晶體管402的集電極相連，正極與第二晶體 管402的發(fā)射極相連；第二晶體管402的發(fā)射極與第一晶體管401集電極相連，第二晶體管 402的集電極與所述電阻405的另一端相連；電容406的兩端分別于電阻405的兩端相連；
[0048] 其中，出線級(jí)100和入線級(jí)200為連接整流器407兩端的兩條引線，一條引線連接 整流器407的一端。
[0049] 可選的，所述第一類短接部件包括短接銅膜；該里選用短接銅膜是一個(gè)優(yōu)選方案， 因?yàn)殂~的導(dǎo)電性好，性能穩(wěn)定，且質(zhì)地較軟，使用短接銅膜可W方便的將子模塊的出線級(jí) 100和入線級(jí)200進(jìn)行短接。
[0050] 可選的，所述第二類短接部件包括短接線；該里選用短接線進(jìn)行短接是一個(gè)優(yōu)選 方案，因?yàn)槭褂枚探泳€方便對(duì)于閥培層之間進(jìn)行短接，其設(shè)置靈活，可根據(jù)需要進(jìn)行。
[0051] 可選的，每個(gè)所述子模塊的出線級(jí)100和入線級(jí)200分別設(shè)置一個(gè)短接點(diǎn)，一個(gè)第 二類短接部件設(shè)置于一個(gè)閥培層的第一個(gè)子模塊的入線級(jí)200的短接點(diǎn)和最后一個(gè)子模 塊的出線級(jí)100的短接點(diǎn)；該里將一個(gè)第一類短接部件設(shè)置于一個(gè)子模塊的出線級(jí)100的 短接點(diǎn)和入線級(jí)200的短接點(diǎn)；一個(gè)第二類短接部件設(shè)置于一個(gè)閥培層的第一個(gè)子模塊的 入線級(jí)200的短接點(diǎn)和最后一個(gè)子模塊的出線級(jí)100的短接點(diǎn)；該里的短接點(diǎn)已經(jīng)提前設(shè) 置好，該樣做不僅可W節(jié)省短接所需要的時(shí)間，也可W使整體看起來(lái)更加整齊，可W減少短 接點(diǎn)的設(shè)置。
[0052] 可選的，也可W將各所述閥培層的入線端300和出線端400分別設(shè)置一個(gè)短接點(diǎn)， 一個(gè)第二類短接部件設(shè)置于一個(gè)閥培層的入線端300的短接點(diǎn)和出線級(jí)400的短接點(diǎn)。優(yōu) 選的，該里的短接點(diǎn)可W該樣設(shè)置，將出線端400的短接點(diǎn)設(shè)置在靠近相鄰的閥培層的入 線端300的位置，將入線端300的短接點(diǎn)設(shè)置在于出線端400相垂直的入線端300的位置； 該樣不僅節(jié)省短接所需要的時(shí)間，還可W在一定程度上節(jié)省一部分第二類短接部件。
[0053] 其中，可W在每個(gè)所述子模塊的出線級(jí)100和入線級(jí)200分別設(shè)置一個(gè)短接點(diǎn)，且 在各所述閥培層的入線端300和出線端400分別設(shè)置一個(gè)短接點(diǎn)；如圖5所示，圖5為本發(fā) 明實(shí)施例提供的橋臂中各短接點(diǎn)的設(shè)置位置示意圖；按照?qǐng)D5中的短接點(diǎn)的位置進(jìn)行短接 點(diǎn)的設(shè)置，不僅可W節(jié)省短接所需要的時(shí)間，也可W使整個(gè)裝置看起來(lái)更加整齊，還可W在 一定程度上節(jié)省一部分第一類和第二類短接部件的使用。
[0054] 優(yōu)選的，利用上述裝置可W將換流閥中的橋臂形成等電位體，在此基礎(chǔ)上可W對(duì) 換流閥或者其中的部分橋臂進(jìn)行串聯(lián)諧振耐壓試驗(yàn)，因此上述裝置還包括串聯(lián)諧振耐壓試 驗(yàn)部件可參見圖6,圖6為本發(fā)明實(shí)施例提供的串聯(lián)諧振耐壓試驗(yàn)的結(jié)構(gòu)示意圖，其中，所 述串聯(lián)諧振耐壓試驗(yàn)部件可W包括電源601，變頻柜602,勵(lì)磁變603,可調(diào)電感604,其中， [00巧]變頻柜602 -端與電源601相連，另一端與勵(lì)磁變603相連；勵(lì)磁變603 -端與變 頻柜602相連，另一端與可調(diào)電感604相連，且勵(lì)磁變603與地線相連；可調(diào)電感604 -端 與勵(lì)磁變603相連，另一端與被試驗(yàn)的橋臂的閥培的出線端相連，其中，第一個(gè)閥培的出線 端與第二個(gè)閥培的入線段相連，所述閥培之間串聯(lián)連接，最后一個(gè)閥培的出線端與可調(diào)電 感604相連。
[0056] 其中，可調(diào)電感604通過(guò)調(diào)節(jié)電感的大小，W適應(yīng)在進(jìn)行串聯(lián)諧振進(jìn)行交流耐壓 試驗(yàn)的時(shí)候被試驗(yàn)部分的換流閥中的橋臂的數(shù)量的變化；由于被試驗(yàn)部分的換流閥中的橋 臂的數(shù)量的變化會(huì)引起對(duì)地電容的變大，而進(jìn)行串聯(lián)諧振進(jìn)行交流耐壓試驗(yàn)的頻率要控制 在工頻45化?65化的范圍內(nèi)，因此，需要調(diào)節(jié)可調(diào)電感604的值，例如可W通過(guò)可調(diào)電感 的不同抽頭（例如可W設(shè)置50%、100%等抽頭）來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)電感的調(diào)節(jié)；使得頻率控制在 45化?65化的范圍內(nèi)，讓串聯(lián)諧振耐壓試驗(yàn)?zāi)軌蜻M(jìn)行；且可W使換流閥的橋臂可選擇性的 進(jìn)行交流耐壓試驗(yàn)，提高效率。
[0057] 其中，在進(jìn)行串聯(lián)諧振進(jìn)行交流耐壓試驗(yàn)前將被試驗(yàn)部分橋臂形成等電位體，可 W縮短等效試驗(yàn)回路，消除試驗(yàn)回路雜散參數(shù)引起的試驗(yàn)干擾因素。
[0058] 本發(fā)明實(shí)施例提供了換流閥中橋臂形成等電位體的裝置，可W通過(guò)上述裝置將換 流閥中橋臂形成等電位體；W及在此基礎(chǔ)上可通過(guò)上文所述的串聯(lián)諧振耐壓試驗(yàn)的部件對(duì) 已經(jīng)形成等電位體的被實(shí)驗(yàn)部分的橋臂進(jìn)行串聯(lián)諧振耐壓試驗(yàn)。
[0059] 下面對(duì)本發(fā)明實(shí)施例提供的換流閥中橋臂形成等電位體的方法進(jìn)行介紹，下文描 述的換流閥中橋臂形成等電位體的方法與上文描述的換流閥中橋臂形成等電位體的裝置 可相互對(duì)應(yīng)參照。
[0060] 圖7為本發(fā)明實(shí)施例提供的換流閥中橋臂形成等電位體的方法的框圖；基于上述 所述的換流閥中橋臂形成等電位體的裝置，參照?qǐng)D7換流閥中橋臂形成等電位體的方法可 W包括：
[0061] 步驟slOO、將被試驗(yàn)的每個(gè)橋臂中各閥培中的每一個(gè)子模塊的出線級(jí)和入線級(jí)用 第一類短接部件連接；
[0062] 通過(guò)步驟SlOO使得每個(gè)橋臂中的所有子模塊都形成了等電位體。
[0063] 步驟sllO、將各閥培層的進(jìn)線端和出線端用第二類短接部件連接。
[0064] 通過(guò)步驟SllO使得每個(gè)橋臂中的每個(gè)閥培都形成了等電位體，又由于每個(gè)橋臂 中各個(gè)閥培之間串聯(lián)相連，因此整個(gè)橋臂在經(jīng)過(guò)上述兩個(gè)步驟之后可形成等電位體。
[0065] 在換流閥中橋臂形成等電位體之后，可對(duì)換流閥整體或部分進(jìn)行串聯(lián)諧振耐壓試 驗(yàn)，該樣可W有效縮短了試驗(yàn)回路，減少了雜散參數(shù)引起的串聯(lián)諧振試驗(yàn)頻率不穩(wěn)定性，提 高了試驗(yàn)品質(zhì)因素，減小了對(duì)試驗(yàn)電源需求，使換流閥現(xiàn)場(chǎng)整體交流耐壓試驗(yàn)簡(jiǎn)單可行。目 前進(jìn)行交流耐壓試驗(yàn)的方式主要有：采用升壓試驗(yàn)設(shè)備直接施加試驗(yàn)電壓進(jìn)行交流耐壓試 驗(yàn)；采用串聯(lián)諧振方式進(jìn)行交流耐壓試驗(yàn)；
[0066] 其中，采用升壓試驗(yàn)設(shè)備直接施加試驗(yàn)電壓進(jìn)行交流耐壓試驗(yàn)的方式由于在現(xiàn)場(chǎng) 試驗(yàn)設(shè)備太大，不宜運(yùn)輸和實(shí)施，所W在高電壓等級(jí)的交流耐壓試驗(yàn)現(xiàn)場(chǎng)一般不采用此方 式，而采用串聯(lián)諧振方式進(jìn)行交流耐壓試驗(yàn)。
[0067] 可選的，所述換流閥中橋臂形成等電位體后還包括；通過(guò)調(diào)節(jié)可調(diào)電感的大小，使 得所述換流閥中進(jìn)行試驗(yàn)的橋臂所在的串聯(lián)諧振耐壓試驗(yàn)回路的串聯(lián)諧振頻率控制在預(yù) 定工頻范圍內(nèi)。
[0068] 目前，串聯(lián)諧振耐壓試驗(yàn)裝置基本采用調(diào)頻方式進(jìn)行，其采用串聯(lián)諧振耐壓試驗(yàn) 的諧振電抗器參數(shù)是固定的，因而其適用是有一定范圍的，而串聯(lián)諧振耐壓試驗(yàn)的頻率需 要控制在工頻45化?65化范圍內(nèi)，串聯(lián)諧振耐壓試驗(yàn)頻率計(jì)算公式；/ = 1/2兀71^。針對(duì) MMC，假如單個(gè)橋臂對(duì)地電容量為Co,6個(gè)橋臂對(duì)地電容量為6*Co,對(duì)地電容量變化較大，而 現(xiàn)場(chǎng)串聯(lián)諧振耐壓試驗(yàn)裝置串聯(lián)諧振電抗基本都是固定的，因此不能滿足頻率要求，同時(shí) 也不能實(shí)現(xiàn)從單個(gè)橋臂到整個(gè)換流閥中所有橋臂的電抗大跨度試驗(yàn)范圍的變化；
[0069] 因此該里采用通過(guò)調(diào)節(jié)可調(diào)電感的大小，使得增加或是減少試驗(yàn)橋臂的情況下， 由串聯(lián)諧振耐壓試驗(yàn)頻率計(jì)算公式：/ = l/2;rVZ石得到的頻率都可W控制在預(yù)定工頻范 圍內(nèi)，例如在MMC環(huán)境下，該里的預(yù)定工頻范圍為45化?65化。
[0070] 可選的，如圖8所示，圖8為本發(fā)明實(shí)施例提供的串聯(lián)諧振耐壓試驗(yàn)回路的串聯(lián)諧 振頻率控制在預(yù)定工頻范圍內(nèi)的方法流程圖；該方法包括：
[0071] 步驟S200、測(cè)量換流閥中進(jìn)行試驗(yàn)的橋臂的整體對(duì)地電容量；
[007引步驟S210、調(diào)節(jié)串聯(lián)諧振耐壓試驗(yàn)回路中電感的大??；
[0073] 步驟S220、計(jì)算換流閥中進(jìn)行試驗(yàn)的橋臂所在的串聯(lián)諧振耐壓試驗(yàn)回路的串聯(lián)諧 振頻率；
[0074] 步驟S230、當(dāng)所述串聯(lián)諧振頻率在預(yù)定工頻范圍內(nèi)，則進(jìn)行串聯(lián)諧振耐壓試驗(yàn)。
[00巧]通過(guò)上述方法，利用帶可調(diào)電感的串聯(lián)諧振耐壓試驗(yàn)回路，通過(guò)調(diào)節(jié)可調(diào)電感來(lái) 適應(yīng)柔性直流換流站換流閥現(xiàn)場(chǎng)整體交流耐壓區(qū)域的變化，例如可W選單個(gè)橋臂進(jìn)行，也 可W選擇幾個(gè)橋臂同時(shí)進(jìn)行，或者整個(gè)換流閥進(jìn)行試驗(yàn)，并且可W控制串聯(lián)諧振頻率在工 頻45化?65化范圍內(nèi)。通過(guò)該種方式換流閥中的所有橋臂都可選擇性的進(jìn)行串聯(lián)諧振交 流耐壓試驗(yàn)，提高效率。
[0076] 本發(fā)明實(shí)施例提供了換流閥中橋臂形成等電位體的方法，可W通過(guò)上述方法將換 流閥中橋臂形成等電位體；W及在此基礎(chǔ)上可通過(guò)上文所述的串聯(lián)諧振耐壓試驗(yàn)的部件對(duì) 已經(jīng)形成等電位體的被實(shí)驗(yàn)部分的橋臂進(jìn)行串聯(lián)諧振耐壓試驗(yàn)。
[0077] 說(shuō)明書中各個(gè)實(shí)施例采用遞進(jìn)的方式描述，每個(gè)實(shí)施例重點(diǎn)說(shuō)明的都是與其他實(shí) 施例的不同之處，各個(gè)實(shí)施例之間相同相似部分互相參見即可。對(duì)于實(shí)施例公開的裝置而 言，由于其與實(shí)施例公開的方法相對(duì)應(yīng)，所W描述的比較簡(jiǎn)單，相關(guān)之處參見方法部分說(shuō)明 即可。
[0078] 專業(yè)人員還可W進(jìn)一步意識(shí)到，結(jié)合本文中所公開的實(shí)施例描述的各示例的單元 及算法步驟，能夠W電子硬件、計(jì)算機(jī)軟件或者二者的結(jié)合來(lái)實(shí)現(xiàn)，為了清楚地說(shuō)明硬件和 軟件的可互換性，在上述說(shuō)明中已經(jīng)按照功能一般性地描述了各示例的組成及步驟。該些 功能究竟W硬件還是軟件方式來(lái)執(zhí)行，取決于技術(shù)方案的特定應(yīng)用和設(shè)計(jì)約束條件。專業(yè) 技術(shù)人員可W對(duì)每個(gè)特定的應(yīng)用來(lái)使用不同方法來(lái)實(shí)現(xiàn)所描述的功能，但是該種實(shí)現(xiàn)不應(yīng) 認(rèn)為超出本發(fā)明的范圍。
[0079] 結(jié)合本文中所公開的實(shí)施例描述的方法或算法的步驟可W直接用硬件、處理器執(zhí) 行的軟件模塊，或者二者的結(jié)合來(lái)實(shí)施。軟件模塊可W置于隨機(jī)存儲(chǔ)器（RAM)、內(nèi)存、只讀存 儲(chǔ)器（ROM)、電可編程ROM、電可擦除可編程ROM、寄存器、硬盤、可移動(dòng)磁盤、CD-ROM、或技術(shù) 領(lǐng)域內(nèi)所公知的任意其它形式的存儲(chǔ)介質(zhì)中。
[0080] W上對(duì)本發(fā)明所提供的一種換流閥中橋臂形成等電位體的裝置和方法進(jìn)行了詳 細(xì)介紹。本文中應(yīng)用了具體個(gè)例對(duì)本發(fā)明的原理及實(shí)施方式進(jìn)行了闡述，W上實(shí)施例的說(shuō) 明只是用于幫助理解本發(fā)明的方法及其核也思想。應(yīng)當(dāng)指出，對(duì)于本【技術(shù)領(lǐng)域】的普通技術(shù) 人員來(lái)說(shuō)，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可W對(duì)本發(fā)明進(jìn)行若干改進(jìn)和修飾，該些改進(jìn) 和修飾也落入本發(fā)明權(quán)利要求的保護(hù)范圍內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1. 一種換流閥中橋臂形成等電位體的裝置，其特征在于，該裝置包括：橋臂，第一類短 接部件，第二類短接部件； 所述橋臂包括至少一個(gè)閥塔，各閥塔包括至少兩個(gè)閥塔層，各閥塔中相鄰閥塔層之間 串聯(lián)連接，各閥塔層包括至少兩個(gè)子模塊，相鄰子模塊之間串聯(lián)相連，所述子模塊包括出線 級(jí)和入線級(jí)； 其中，一個(gè)所述第一類短接部件設(shè)置于一個(gè)所述子模塊的出線級(jí)和入線級(jí)之間； 一個(gè)所述第二類短接部件設(shè)置于一個(gè)所述閥塔層的入線端和出線端之間。
2. 如權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，所述第一類短接部件包括短接銅膜。
3. 如權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，所述子模塊包括：整流器，第一晶體管，第二 晶體管，第一二極管，第二二極管，電阻，電容； 其中，整流器的正極與第一晶體管的發(fā)射極相連，整流器的負(fù)極與第一晶體管的集電 極相連，第一晶體管的基極接地；第一二極管的負(fù)極與第一晶體管的集電極相連，正極與第 一晶體管的發(fā)射極相連；第一晶體管的發(fā)射極與電阻的一端相連，第一晶體管的集電極與 第二晶體管發(fā)射極相連；第二晶體管基極接地；第二二極管的負(fù)極與第二晶體管的集電極 相連，正極與第二晶體管的發(fā)射極相連；第二晶體管的發(fā)射極與第一晶體管集電極相連，第 二晶體管的集電極與所述電阻的另一端相連；電容的兩端分別于電阻的兩端相連； 其中，出線級(jí)和入線級(jí)為連接整流器兩端的兩條引線，一條引線連接整流器的一端。
4. 如權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，每個(gè)所述子模塊的出線級(jí)和入線級(jí)分別設(shè) 置一個(gè)短接點(diǎn)，一個(gè)第二類短接部件設(shè)置于一個(gè)閥塔層的第一個(gè)子模塊的入線級(jí)的短接點(diǎn) 和最后一個(gè)子模塊的出線級(jí)的短接點(diǎn)。
5. 如權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，各所述閥塔層的入線端和出線端分別設(shè)置 一個(gè)短接點(diǎn)，一個(gè)第二類短接部件設(shè)置于一個(gè)閥塔層的入線端的短接點(diǎn)和出線端的短接 點(diǎn)。
6. 如權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，所述第二類短接部件包括短接線。
7. 如權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，還包括：串聯(lián)諧振耐壓試驗(yàn)部件，其中，所述 串聯(lián)諧振耐壓試驗(yàn)部件包括電源，變頻柜，勵(lì)磁變，可調(diào)電感，其中， 所述變頻柜一端與所述電源相連，另一端與所述勵(lì)磁變相連；所述勵(lì)磁變一端與所述 變頻柜相連，另一端與所述可調(diào)電感相連，且所述勵(lì)磁變與地線相連；所述可調(diào)電感一端與 所述勵(lì)磁變相連，另一端與被試驗(yàn)的橋臂的閥塔的出線端相連，其中，第一個(gè)閥塔的出線端 與第二個(gè)閥塔的入線端相連，所述閥塔之間串聯(lián)連接，最后一個(gè)閥塔的出線端與可調(diào)電感 相連。
8. -種換流閥中橋臂形成等電位體的方法，其特征在于，基于權(quán)利要求1至7任一項(xiàng)所 述的換流閥中橋臂形成等電位體的裝置，該方法包括： 將被試驗(yàn)的每個(gè)橋臂中各閥塔中的每一個(gè)子模塊的出線級(jí)和入線級(jí)用第一類短接部 件連接； 將各閥塔層的進(jìn)線端和出線端用第二類短接部件連接。
9. 如權(quán)利要求8所述的方法，其特征在于，所述換流閥中橋臂形成等電位體后還包括： 通過(guò)調(diào)節(jié)可調(diào)電感的大小，使得所述換流閥中進(jìn)行試驗(yàn)的橋臂所在的串聯(lián)諧振耐壓試驗(yàn)回 路的串聯(lián)諧振頻率控制在預(yù)定工頻范圍內(nèi)。
10.如權(quán)利要求9所述的方法，其特征在于，所述串聯(lián)諧振耐壓試驗(yàn)回路的串聯(lián)諧振頻 率控制在預(yù)定工頻范圍內(nèi)的方法包括： 測(cè)量換流閥中進(jìn)行試驗(yàn)的橋臂的整體對(duì)地電容量； 調(diào)節(jié)串聯(lián)諧振耐壓試驗(yàn)回路中電感的大小； 計(jì)算換流閥中進(jìn)行試驗(yàn)的橋臂所在的串聯(lián)諧振耐壓試驗(yàn)回路的串聯(lián)諧振頻率； 當(dāng)所述串聯(lián)諧振頻率在預(yù)定工頻范圍內(nèi)，則進(jìn)行串聯(lián)諧振耐壓試驗(yàn)。
【文檔編號(hào)】G01R31/12GK104237754SQ201410503608
【公開日】2014年12月24日 申請(qǐng)日期:2014年9月26日 優(yōu)先權(quán)日:2014年9月26日
【發(fā)明者】金涌濤, 劉浩軍, 劉黎, 胡葉舟, 毛航銀, 余紹峰, 金宇波, 李晨, 曹俊平 申請(qǐng)人:國(guó)家電網(wǎng)公司, 國(guó)網(wǎng)浙江省電力公司電力科學(xué)研究院