直流換閘閥合成試驗(yàn)回路的仿真及其物理模型的建立

時間：2020-01-05作者：江蘇梅蘭日蘭電氣有限公司瀏覽：1186

高壓直流換流閥是特/**高壓直流輸電工程的**器件，其主要是由晶閘管和其他輔助元件構(gòu)成。換流閥的安全穩(wěn)定運(yùn)行離不開運(yùn)行試驗(yàn)技術(shù)的發(fā)展，換流閥運(yùn)行試驗(yàn)主要用以考察試品閥在各種穩(wěn)態(tài)、暫態(tài)以及故障工況下的運(yùn)行能力。傳統(tǒng)的換流閥運(yùn)行試驗(yàn)采用背靠背脈動橋直接試驗(yàn)回路，該方法的試驗(yàn)等效性比較高，但是隨著特高壓直流輸電的進(jìn)一步發(fā)展，單級晶閘管的通流容量大幅度增加，使得直接試驗(yàn)回路的試驗(yàn)容量也相應(yīng)大幅增加。若繼續(xù)采用直接試驗(yàn)回路進(jìn)行試驗(yàn)，需要提供巨大的試驗(yàn)容量，達(dá)100MVA以上，其造價將相當(dāng)昂貴，試驗(yàn)設(shè)備的設(shè)計(jì)和制造也將及其困難。直接試驗(yàn)方法已經(jīng)不適合現(xiàn)代大容量換流閥的運(yùn)行試驗(yàn)。 合成試驗(yàn)回路應(yīng)運(yùn)而生，成為目前廣泛采用的試驗(yàn)方法，也是IEC標(biāo)準(zhǔn)推薦的方法。該方法通過控制試驗(yàn)回路的觸發(fā)脈沖，將高電壓源與大電流源周期性地施加到試品閥上，使得單個電源所需容量很小，從而降低了整體試驗(yàn)的容量。合成試驗(yàn)方法應(yīng)能夠兼顧運(yùn)行試驗(yàn)的經(jīng)濟(jì)性及試驗(yàn)等效性。 由于直流換流閥在導(dǎo)通時僅承受電流，在關(guān)斷時僅承受電壓，故針對該特點(diǎn)，合成試驗(yàn)回路由高電壓回路和大電流回路組成，采用兩個不同的電源，一個是大電流源，在換流閥導(dǎo)通時提供大電流，另一個是高電壓源，在換流閥關(guān)斷時提供暫態(tài)恢復(fù)電壓和工頻恢復(fù)電壓。 仿真時將晶閘管堪稱理想器件，而試驗(yàn)時的晶閘管不是理想的，其關(guān)斷特性及雜散參數(shù)都會對試驗(yàn)波形產(chǎn)生影響；物理模型回路中難免存在著損耗，如電抗器自身的電阻、導(dǎo)線的電阻等，而仿真的器件是理想的；驅(qū)動板雖然做了隔離處理，但實(shí)際試驗(yàn)時，并不能完全消除其影響。另外，物理模型的電流波形與仿真結(jié)果吻合很好，波形相同，誤差也僅有5.7%。連續(xù)運(yùn)行負(fù)載試驗(yàn)的原理及控制脈沖時序已有介紹，其控制難點(diǎn)在于高電壓回路的電流引入時間點(diǎn)的確定，試驗(yàn)回路工作原理要求電流回路的大電流關(guān)斷下降時引入高電壓回路注入電流。 通過建立換流閥合成試驗(yàn)回路的物理模型，并對合成試驗(yàn)回路進(jìn)行仿真研究，驗(yàn)證了合成試驗(yàn)回路設(shè)計(jì)的正確性和仿真的可靠性。合成試驗(yàn)回路的參數(shù)可調(diào)，試驗(yàn)電壓和試驗(yàn)電流高，兼顧了試驗(yàn)的經(jīng)濟(jì)性和等效性，且控制難度相對較小。通過適當(dāng)?shù)膮?shù)調(diào)節(jié)及觸發(fā)時序的控制，合成試驗(yàn)回路可以進(jìn)行不同項(xiàng)目的運(yùn)行試驗(yàn)，提供正確的電壓/電流試驗(yàn)波形。


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