一种换流器测试方法及换流器与流程

1.本发明涉及测试技术领域，尤其涉及一种换流器测试方法及换流器。


背景技术：

2.柔性直流换流器在电力系统中广泛应用，但是柔性直流换流器的半桥电路在运行过程中可能会存在半桥电路的桥臂电路误触发导致直通故障的问题，因此，需测试换流器的半桥电路的发生直通故障时保护措施的有效性。


技术实现要素：

3.本发明提供一种换流器测试方法及换流器，以实现测试换流器的半桥电路的发生直通故障时保护措施的有效性。
4.第一方面，本发明实施例提供了一种换流器测试方法，所述换流器包括半桥电路和旁路电路，所述半桥电路包括第一桥臂电路和第二桥臂电路，所述第一桥臂电路和所述第二桥臂电路分别为上桥臂电路和下桥臂电路中的一个，所述旁路电路与所述第一桥臂电路并联；所述换流器测试方法包括：
5.控制所述第一桥臂电路导通；
6.控制所述第二桥臂电路导通；
7.检测所述半桥电路的电流，根据所述电流确定所述换流器的直通保护是否满足通过条件。
8.可选地，所述旁路电路包括旁路开关，所述旁路开关与所述第一桥臂电路并联；
9.在控制所述第一桥臂电路导通之后，还包括：
10.控制所述旁路开关闭合，控制所述第一桥臂电路关断。
11.可选地，所述换流器还包括控制模块和驱动模块；
12.检测所述半桥电路的电流，根据所述电流确定所述换流器的直通保护是否满足通过条件包括：
13.所述驱动模块控制所述第二桥臂电路关断；
14.所述控制模块检测所述半桥电路的电流，所述半桥电路的电流为零时，确定所述换流器的直通保护满足通过条件。
15.可选地，检测所述半桥电路的电流，根据所述电流确定所述换流器的直通保护是否满足通过条件包括：
16.检测所述半桥电路的电流；
17.所述半桥电路的电流满足预设电流时，确定所述换流器的直通保护满足通过条件。
18.可选地，检测所述半桥电路的电流包括：
19.所述第二桥臂电路导通时间大于或等于预设时间时，检测所述半桥电路的电流。
20.可选地，在控制所述第一桥臂电路导通之前，还包括：
21.将所述半桥电路的电容的电压充电至预设电压。
22.第二方面，本发明实施例还提供了一种换流器，该换流器包括半桥电路、旁路电路和控制模块；
23.所述半桥电路包括第一桥臂电路和第二桥臂电路，所述第一桥臂电路和所述第二桥臂电路分别为上桥臂电路和下桥臂电路中的一个，所述旁路电路与所述第一桥臂电路并联；所述第一桥臂电路与所述第二桥臂电路串联；
24.所述第一桥臂电路的控制端与所述控制模块连接，所述控制模块用于控制所述第一桥臂电路导通；
25.所述第二桥臂电路的控制端与所述控制模块连接，所述控制模块还用于控制所述第二桥臂电路导通；
26.所述控制模块还用于检测所述半桥电路的电流，根据所述电流确定所述换流器的直通保护是否满足通过条件。
27.可选地，所述旁路电路包括旁路开关，所述旁路开关与所述第一桥臂电路并联；
28.所述旁路开关的控制端与所述控制模块连接，所述控制模块还用于在第一桥臂电路导通后，控制所述旁路开关闭合，控制所述第一桥臂电路关断。
29.可选地，所述换流器还包括驱动模块；
30.所述控制模块通过所述驱动模块与所述第二桥臂电路的控制端连接，所述驱动模块用于在所述第一桥臂电路导通，且所述第二桥臂电路导通时，控制所述第二桥臂电路关断；
31.所述控制模块用于检测所述半桥电路的电流，所述半桥电路的电流为零时，确定所述换流器的直通保护满足通过条件。
32.可选地，所述控制模块还用于在所述第一桥臂电路导通，且所述第二桥臂电路导通时，检测所述半桥电路的电流，所述半桥电路的电流满足预设电流时，确定所述换流器的直通保护满足通过条件。
33.本发明通过控制第一桥臂电路导通，在第一桥臂电路导通后，再控制第二桥臂电路导通，模拟半桥电路发生直通故障的工况，然后检测半桥电路的电流，根据检测的电流判断换流器的直通保护是否满足通过条件，从而实现了测试换流器的半桥电路的发生直通故障时保护措施的有效性。本发明达到了测试换流器的半桥电路的发生直通故障时保护措施的有效性的效果。
附图说明
34.图1是本发明实施例提供的一种换流器测试方法的流程图；
35.图2是本发明实施例提供的另一种换流器测试方法的流程图；
36.图3是本发明实施例提供的另一种换流器测试方法的流程图；
37.图4是本发明实施例提供的另一种换流器测试方法的流程图；
38.图5是本发明实施例提供的另一种换流器测试方法的流程图；
39.图6是本发明实施例提供的一种换流器的结构示意图；
40.图7是本发明实施例提供的另一种换流器的结构示意图。
具体实施方式
41.下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，而非对本发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部结构。
42.图1是本发明实施例提供的一种换流器测试方法的流程图，本实施例可适用于换流器测试的情况，图6是本发明实施例提供的一种换流器的结构示意图，参见图6，换流器包括半桥电路610和旁路电路620，半桥电路610包括第一桥臂电路611和第二桥臂电路612，第一桥臂电路611和第二桥臂电路612分别为上桥臂电路和下桥臂电路中的一个，旁路电路620与第一桥臂电路611并联；参见图1，换流器测试方法具体包括如下步骤：
43.s110、控制第一桥臂电路导通。
44.具体地，参见图6，第一桥臂电路611例如为下桥臂电路，第一桥臂电路611包括n型晶体管，第二桥臂电路612例如为上桥臂电路，第二桥臂电路612包括n型晶体管，第二桥臂电路612的第一端与交流电源10的正极端连接，第二桥臂电路612的控制端与控制模块630连接，第二桥臂电路612的第二端与第一桥臂电路611的第一端连接，第一桥臂电路611的控制端与控制模块630连接，第一桥臂电路611的第二端与交流电源10的负极端连接，半桥电路610可以实现将交流电源10的交流电信号转换为直流信号输出。旁路电路620与第一桥臂电路611并联，可以在半桥电路610故障时，切换到旁路电路620，使得旁路电路620工作。首先，控制模块630控制第一桥臂电路611导通，半桥电路610正常工作。
45.s120、控制第二桥臂电路导通。
46.具体地，在第一桥臂电路611导通后，控制模块630控制第二桥臂电路612导通，第一桥臂电路611和第二桥臂电路612同时导通，半桥电路610发生直通故障。
47.s130、检测半桥电路的电流，根据电流确定换流器的直通保护是否满足通过条件。
48.具体地，半桥电路610在发生直通故障时，可以采取直通保护措施，例如为控制第一桥臂电路611和第二桥臂电路612关闭，使得半桥电路610的电流为零，这时检测半桥电路610的电流，如果检测的电流为零，则表明换流器的直通保护满足通过条件，换流器的测试通过。或者半桥电路610的直通保护措施不控制第一桥臂电路611和第二桥臂电路612关闭，但是半桥电路610的电流应满足预设电流，才能保证半桥电路610在发生直通故障时，不会影响或损坏其它设备，且半桥电路610本身仍可长期通流，所以检测半桥电路610的电流，如果检测的电流满足预设电流，则换流器的直通保护满足通过条件，换流器的测试通过。因此可以通过检测半桥电路610的电流确定换流器的直通保护是否满足通过条件，从而实现了测试换流器的半桥电路的发生直通故障时保护措施的有效性。
49.本实施例的技术方案，通过控制第一桥臂电路导通，在第一桥臂电路导通后，再控制第二桥臂电路导通，模拟半桥电路发生直通故障的工况，然后检测半桥电路的电流，根据检测的电流判断换流器的直通保护是否满足通过条件，从而实现了测试换流器的半桥电路的发生直通故障时保护措施的有效性。本实施例的技术方案达到了测试换流器的半桥电路的发生直通故障时保护措施的有效性的效果。
50.在上述实施方案的基础上，图2是本发明实施例提供的另一种换流器测试方法的流程图，图7是本发明实施例提供的另一种换流器的结构示意图，可选地，参见图7，旁路电路620包括旁路开关621，旁路开关621与第一桥臂电路611并联；可选地，参见图2，换流器测
试方法具体包括如下步骤：
51.s210、控制第一桥臂电路导通。
52.s220、控制旁路开关闭合，控制第一桥臂电路关断。
53.具体地，在第一桥臂电路611导通后，控制旁路开关621导通，控制第一桥臂电路611关断，从而可以模拟换流器的旁路电路620工作的情况。
54.s230、控制第二桥臂电路导通。
55.具体地，在第一桥臂电路611导通后，旁路开关621闭合，第一桥臂电路611关断后，控制第二桥臂电路612导通，从而可以模拟换流器的旁路电路620正常工作，第二桥臂电路612误导通的情况，即模拟旁路开关621闭合后，第二桥臂电路612误导通的情况，第二桥臂电路612发生直通故障。
56.s240、检测半桥电路的电流，根据电流确定换流器的直通保护是否满足通过条件。
57.具体地，在第二桥臂电路612发生直通故障后，第二桥臂电路612采取直通保护措施，例如控制第二桥臂电路612关闭，使得半桥电路610的电流为零，这时检测半桥电路610的电流，如果检测的电流为零，则表明第二桥臂电路612的直通保护满足通过条件，换流器的测试通过。或者第二桥臂电路612的直通保护措施不控制第二桥臂电路612关闭，但是半桥电路610的电流应满足预设电流，才能保证第二桥臂电路612在发生直通故障时，不会影响或损坏其它设备，且第二桥臂电路612本身仍可长期通流，所以检测半桥电路610的电流，如果检测的电流满足预设电流，则换流器的直通保护满足通过条件，换流器的测试通过。因此可以通过检测半桥电路610的电流确定换流器的直通保护是否满足通过条件，从而实现了在旁路开关闭合时，第二桥臂电路误导通时，测试换流器的半桥电路的发生直通故障时保护措施的有效性。
58.在上述实施方案的基础上，本实施方案是对上述实施方案中s240的进一步细化，图3是本发明实施例提供的另一种换流器测试方法的流程图，可选地，参见图7，换流器还包括控制模块630和驱动模块640；可选地，参见图3，换流器测试方法具体包括如下步骤：
59.s310、控制第一桥臂电路导通。
60.s320、控制旁路开关闭合，控制第一桥臂电路关断。
61.s330、控制第二桥臂电路导通。
62.s340、驱动模块控制第二桥臂电路关断。
63.具体地，控制模块630通过驱动模块640与第二桥臂电路612的控制端连接，驱动模块640带有直通保护功能，当第二桥臂电路612发生直通故障时，驱动模块640会采取直通保护措施，控制第二桥臂电路612关断。
64.s350、控制模块检测半桥电路的电流，半桥电路的电流为零时，确定换流器的直通保护满足通过条件。
65.具体地，当驱动模块640控制第二桥臂电路612关断后，控制模块630检测半桥电路610的电流，当半桥电路610的电流为零时，则表明驱动模块640控制第二桥臂电路612完全关断，即可确定换流器的直通保护满足通过条件。
66.在上述实施方案的基础上，本实施方案是对上述实施方案中s240的进一步细化，图4是本发明实施例提供的另一种换流器测试方法的流程图，可选地，参见图4，换流器测试方法具体包括如下步骤：
67.s410、控制第一桥臂电路导通。
68.s420、控制旁路开关闭合，控制第一桥臂电路关断。
69.s430、控制第二桥臂电路导通。
70.s440、检测半桥电路的电流。
71.具体地，在旁路开关621闭合，且第二桥臂电路612导通后，第二桥臂电路612发生直通故障，但是此时，控制模块630控制驱动模块640的直通保护功能关闭，使得驱动模块640无法关断第二桥臂电路612。在旁路开关621闭合，且第二桥臂电路612导通的情况下，控制模块630直接检测半桥电路610的电流。
72.s450、半桥电路的电流满足预设电流时，确定换流器的直通保护满足通过条件。
73.具体地，如果半桥电路610的电流满足预设电流，即通过第二桥臂电路612的电流满足预设电流，则第二桥臂电路612发生直通故障时不会影响或损坏其它设备，从而可以确定换流器的直通保护满足通过条件。可选地，也可以对旁路电路620的电流进行检测，根据旁路电路620的电流判断换流器的直通保护是否满足通过条件。
74.在上述技术方案的基础上，s440、检测半桥电路的电流包括：
75.第二桥臂电路导通时间大于或等于预设时间时，检测半桥电路的电流。
76.具体地，在第二桥臂电路612导通的时间大于或等于预设时间时，再检测半桥电路610的电流，可以得到更准确、稳定的电流，从而可以提高判断换流器的直通保护是否有效的准确性，并且可以判断第二桥臂电路612在直通故障时能不能长期通流。预设时间例如为2小时，也可以是其他时间，具体可以根据实际情况进行确定，这里并不进行限定。
77.在上述实施方案的基础上，图5是本发明实施例提供的另一种换流器测试方法的流程图，可选地，参见图5，换流器测试方法具体包括如下步骤：
78.s510、将半桥电路的电容的电压充电至预设电压。
79.具体地，预设电压例如为换流器实际运行过程中半桥电路610稳定运行时的最高电压值，先将半桥电路610的电容充电至预设电压，使得第二桥臂电路612在直通故障时，电容可以直通放电。
80.s520、控制第一桥臂电路导通。
81.s530、控制第二桥臂电路导通。
82.s540、检测半桥电路的电流，根据电流确定换流器的直通保护是否满足通过条件。
83.图6是本发明实施例提供的一种换流器的结构示意图，参见图6，换流器包括半桥电路610、旁路电路620和控制模块630；半桥电路610包括第一桥臂电路611和第二桥臂电路612，第一桥臂电路611和第二桥臂电路612分别为上桥臂电路和下桥臂电路中的一个，旁路电路620与第一桥臂电路611并联；第一桥臂电路611与第二桥臂电路612串联；第一桥臂电路611的控制端与控制模块630连接，控制模块630用于控制第一桥臂电路611导通；第二桥臂电路612的控制端与控制模块630连接，控制模块630还用于在第一桥臂电路611导通之后，控制第二桥臂电路612导通；控制模块630还用于检测半桥电路610的电流，根据电流确定换流器的直通保护是否满足通过条件。
84.具体地，第一桥臂电路611例如为下桥臂电路，第一桥臂电路611包括n型晶体管，第二桥臂电路612例如为上桥臂电路，第二桥臂电路612包括n型晶体管。首先，控制模块630控制第一桥臂电路611导通，半桥电路610正常工作。在第一桥臂电路611导通后，控制模块
630控制第二桥臂电路612导通，第一桥臂电路611和第二桥臂电路612同时导通，半桥电路610发生直通故障。半桥电路610在发生直通故障时，可以采取直通保护措施，例如为控制第一桥臂电路611和第二桥臂电路612关闭，使得半桥电路610的电流为零，这时检测半桥电路610的电流，如果检测的电流为零，则表明换流器的直通保护满足通过条件，换流器的测试通过。或者半桥电路610的直通保护措施不控制第一桥臂电路611和第二桥臂电路612关闭，但是半桥电路610的电流应满足预设电流，才能保证半桥电路610在发生直通故障时，不会影响或损坏其它设备，且半桥电路610本身仍可长期通流，所以检测半桥电路610的电流，如果检测的电流满足预设电流，则换流器的直通保护满足通过条件，换流器的测试通过。因此可以通过检测半桥电路610的电流确定换流器的直通保护是否满足通过条件，从而实现了测试换流器的半桥电路的发生直通故障时保护措施的有效性。
85.图7是本发明实施例提供的另一种换流器的结构示意图，可选地，参见图7，旁路电路620包括旁路开关621，旁路开关621与第一桥臂电路611并联；旁路开关621的控制端与控制模块630连接，控制模块630还用于在第一桥臂电路611导通后，控制旁路开关621闭合，控制第一桥臂电路611关断。
86.具体地，在第一桥臂电路611导通后，控制旁路开关621导通，控制第一桥臂电路611关断，从而可以模拟换流器的旁路电路620工作的情况。在第一桥臂电路611导通后，旁路开关621闭合，第一桥臂电路611关断后，控制第二桥臂电路612导通，从而可以模拟换流器的旁路电路620正常工作，第二桥臂电路612误导通的情况，即模拟旁路开关621闭合后，第二桥臂电路612误导通的情况，第二桥臂电路612发生直通故障。在第二桥臂电路612发生直通故障后，第二桥臂电路612采取直通保护措施，例如控制第二桥臂电路612关闭，使得半桥电路610的电流为零，这时检测半桥电路610的电流，如果检测的电流为零，则表明第二桥臂电路612的直通保护满足通过条件，换流器的测试通过。或者第二桥臂电路612的直通保护措施不控制第二桥臂电路612关闭，但是半桥电路610的电流应满足预设电流，才能保证第二桥臂电路612在发生直通故障时，不会影响或损坏其它设备，且第二桥臂电路612本身仍可长期通流，所以检测半桥电路610的电流，如果检测的电流满足预设电流，则换流器的直通保护满足通过条件，换流器的测试通过。因此可以通过检测半桥电路610的电流确定换流器的直通保护是否满足通过条件，从而实现了测试换流器的半桥电路的发生直通故障时保护措施的有效性。
87.可选地，参见图7，换流器还包括驱动模块640；控制模块630通过驱动模块640与第二桥臂电路612的控制端连接，驱动模块640用于在第一桥臂电路611导通，且第二桥臂电路612导通时，控制第二桥臂电路612关断；控制模块630用于检测半桥电路610的电流，半桥电路610的电流为零时，确定换流器的直通保护满足通过条件。可选地，控制模块630通过驱动模块640与第一桥臂电路611的控制端连接。驱动模块640可以将控制模块630发送的控制信号转换为驱动信号，并将驱动信号发送至第一桥臂电路611与第二桥臂电路612的控制端，从而控制第一桥臂电路611和第二桥臂电路612的导通和关断。
88.具体地，第一桥臂电路611和第二桥臂电路612同时导通，半桥电路610发生直通故障，采取直通保护措施，控制第一桥臂电路611和第二桥臂电路612关闭，使得半桥电路610的电流为零，这时检测半桥电路610的电流，如果检测的电流为零，则表明换流器的直通保护满足通过条件，换流器的测试通过。
89.可选地，参见图7，控制模块630还用于在第一桥臂电路611导通，且第二桥臂电路612导通时，检测半桥电路610的电流，半桥电路610的电流满足预设电流时，确定换流器的直通保护满足通过条件。
90.具体地，第一桥臂电路611和第二桥臂电路612同时导通，半桥电路610发生直通故障，半桥电路610的直通保护措施不控制第一桥臂电路611和第二桥臂电路612关闭，但是半桥电路610的电流应满足预设电流，才能保证半桥电路610在发生直通故障时，不会影响或损坏其它设备，且半桥电路610本身仍可长期通流，所以检测半桥电路610的电流，如果检测的电流满足预设电流，则换流器的直通保护满足通过条件，换流器的测试通过。因此可以通过检测半桥电路610的电流确定换流器的直通保护是否满足通过条件，从而实现了测试换流器的半桥电路的发生直通故障时保护措施的有效性。
91.可选地，参见图7，半桥电路610包括电容c1，电容c1的第一端与第二桥臂电路612的第一端连接，电容c1的第二端与第一桥臂电路611的第二端连接。
92.可选地，参见图7，半桥电路610还包括电阻r1，电阻r1与电容c1并联。
93.注意，上述仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本发明不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本发明进行了较为详细的说明，但是本发明不仅仅限于以上实施例，在不脱离本发明构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本发明的范围由所附的权利要求范围决定。