一种用于模块化多电平换流器子模块的检测装置及方法与流程

文档序号:18734196发布日期:2019-09-21 00:57阅读:来源:国知局

技术特征:

1.一种用于模块化多电平换流器子模块的检测装置,其特征在于:用于与至少一个MMC子模块系统(20)连接,所述检测装置(10)包括中央处理器(11)及与中央处理器(11)连接的半桥模块电路;所述MMC子模块系统(20)包括子模块控制板(21)及与子模块控制板(21)连接的MMC子模块;所述MMC子模块系统(20)为至少两个时相互串接,检测装置(10)的中央处理器(11)与每个MMC子模块系统(20)中的子模块控制板(21)连接;所述MMC子模块中具有与子模块控制板(21)连接的旁路开关,子模块控制板(21)通过开闭旁路开关实现对应MMC子模块与半桥模块电路的连通或断开。

2.如权利要求1所述的用于模块化多电平换流器子模块的检测装置,其特征在于:所述半桥模块电路包括直流电源VCC、电阻R1、电容C1、电源开关K1、两个绝缘栅双极型晶体管IGBTa和IGBTb、负载开关K2、电阻R2,直流电源VCC与电阻R1串接后接在电容C1两端,IGBTa和IGBTb串接后接在电容C1两端,电源开关K1连接在电容C1的一端与IGBTa的集电极之间,IGBTa和IGBTb的串联节点通过负载开关K2与电阻R2的一端连接,中央处理器11与电源开关K1的控制端、IGBTa和IGBTb的基极以及负载开关K2的控制端连接,中央处理器11向电源开关K1发出电源开关信号、向IGBTa和IGBTb发出第一开关管开关信号、向负载开关K2发出负载开关信号以执行相应地开闭动作。

3.如权利要求2所述的用于模块化多电平换流器子模块的检测装置,其特征在于:所述MMC子模块包括两个绝缘栅双极型晶体管IGBT1、IGBT2、电阻R、电容C、旁路开关K、晶闸管SCR,电阻R和电容C并联连接,IGBT1与IGBT2串接后与电阻R和电容C并联,IGBT1与IGBT2串接后与电阻R和电容C并联所形成支路的一端与电源开关K1连接,另一端与IGBT1与IGBT2的串联节点之间设置并联连接的旁路开关K和晶闸管SCR,且IGBT1与IGBT2的串联节点与电阻R2的另一端连接,子模块控制板(21)与旁路开关K的控制端、IGBT1与IGBT2基极连接,子模块控制板(21)向旁路开关K发出旁路开关信号、向GBT1与IGBT2发出第二开关管开关信号以执行相应地开闭动作。

4.如权利要求2所述的用于模块化多电平换流器子模块的检测装置,其特征在于:IGBTa的发射极与IGBTb的集电极连接。

5.如权利要求3所述的用于模块化多电平换流器子模块的检测装置,其特征在于:IGBT1的发射极与IGBT2的集电极连接。

6.一种用于模块化多电平换流器子模块的检测方法,其特征在于使用权利要求1-5中任一项所述检测装置进行,所述方法包括如下步骤:

步骤一,按照试验接线,构建所述检测装置;

步骤二,检测MMC子模块的电容器容量与旁路开关的闭合断开能力;

步骤三,合上负载开关K2,通过构造单相逆变桥式电路,对MMC子模块IGBT的开关能力进行检测;

步骤四,检测MMC子模块电阻器阻值;

步骤五,测试结束,拆线。

7.如权利要求6所述的用于模块化多电平换流器子模块的检测方法,其特征在于:其中步骤二,检测MMC子模块的电容器容量与旁路开关的闭合断开能力具体步骤为:

(1)通过中央处理器(11)发电源开关信号给电源开关K1以及控制子模块2~n的子模块控制板(21)发旁路开关信号给旁路开关K,以合上电源开关K1、子模块2~n的旁路开关K,实现对子模块1的电容C进行充电、计算容量,检测子模块2~n的旁路开关K闭合能力;

(2)通过中央处理器(11)向负载开关K2发出负载开关信号、向IGBTa的基极发出开关信号以及控制子模块1、2的子模块控制板(21)发旁路开关信号给旁路开关K,以合上负载开关K2、子模块1的旁路开关K、导通IGBTa、断开子模块2的旁路开关K,对子模块2的电容C进行充电、计算容量,检测子模块1的旁路开关K闭合能力、子模块2的旁路开关K断开能力;

(3)按照步骤(2)循环操作,对子模块3~n的电容C进行充电、计算容量,检测子模块3~n的旁路开关K断开能力;

(4)断开子模块1的旁路开关K,检测子模块1的旁路开关K断开能力;

(5)断开子模块2~n-1的旁路开关K、关断IGBTa。

8.如权利要求6所述的用于模块化多电平换流器子模块的检测方法,其特征在于:其中步骤三,检测MMC子模块IGBT开关能力具体步骤为:

控制IGBTa与子模块1~n的IGBT2开通、关断信号相同,IGBTb与子模块1~n的IGBT1开通、关断信号相同,并且取IGBTa、IGBTb的开通、关断信号相反,检测子模块1~n的IGBT开关能力;

关断IGBTa、IGBTb、子模块1~n的IGBT,恢复子模块状态,为下一步骤做准备。

9.如权利要求6所述的用于模块化多电平换流器子模块的检测方法,其特征在于:其中步骤四,检测MMC子模块电阻器阻值具体步骤为:

(1)断开电源开关K1、合上子模块2~n的旁路开关K、导通IGBTb、开通子模块1的IGBT1,对子模块1电容器进行放电、计算电阻器阻值;

(2)断开子模块1的IGBT1、子模块2的旁路开关、合上子模块1的旁路开关、开通子模块2的IGBT1,对子模块2电容器进行放电、计算电阻器阻值;

(3)按照步骤(2)循环操作,对子模块3~n电容器进行放电、计算电阻器阻值;

(4)断开子模块2~n-1的旁路开关、关断IGBTb。

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