；在第二个充电周期T内将陪试侧N个 半桥结构功率模块投入两个单位时间即2 △后切除；在第三个充电周期T内将陪试侧N个 半桥结构功率模块投入三个单位时间即3△后切除，以此类推。在T/△个充电周期后，陪 试侧N个半桥结构功率模块将一直投入，此时不控充电结束，被试侧的kXN个半桥结构功 率模块内部电容电压可以平稳的被充电至U/k。通过检测半桥结构功率模块内部电容电压 是否在预期电压值附近，可以检验半桥结构功率模块内部电容是否完好以及上桥臂的反并 联二极管是否完好。通过检测半桥结构功率模块内部监测系统上传的自取能电源状态以检 验自取能电源是否完好。
[0029] 本发明进行可控充电测试的步骤如下：
[0030] 首先控制一个被试阀段所含的全部半桥结构功率模块上桥臂IGBT导通，下桥臂 IGBT关断；控制其余k-1个被试阀段所含的全部半桥结构功率模块上桥臂IGBT关断，下桥 臂IGBT导通。陪试侧的N个半桥结构功率模块利用上述的PWM充电策略，通过被试侧N个 导通的上桥臂IGBT给N个半桥结构功率模块进行可控充电。在第一个充电周期T内将陪 试侧N个半桥结构功率模块投入一个单位时间△后切除；在第二个充电周期T内将陪试侧 N个半桥结构功率模块投入两个单位时间即2 △后切除；在第三个充电周期T内将陪试侧N 个半桥结构功率模块投入三个单位时间即3 A后切除，以此类推。在T/A个充电周期后， 陪试侧N个半桥结构功率模块将一直投入，此时可控充电结束，这N个半桥结构功率模块内 部电容电压从U/k充电至U。之后对其他k-1个被试阀段进行上述的可控充电，直至被试 侧kX N个半桥结构功率模块内部电容电压达到额定值U。通过检测半桥结构功率模块内部 电容电压是否在预期电压值附近以及内部监测系统上传的模块状态信息以检验上下桥臂 IGBT是否完好、控制系统和主电路的相互作用是否正确。
[0031] 不控充电测试与可控充电测试使用的PWM充电策略实现方法如下：每隔一个充电 周期T时间，陪试侧陪试阀段半桥结构功率模块的IGBT动作一次。在第一个充电周期T 内，最初的A时间内控制该半桥结构功率模块上桥臂IGBT导通、下桥臂IGBT关断；之后 的T- A时间内，控制该半桥结构功率模块上桥臂IGBT关断、下桥臂IGBT导通，即让该半桥 结构功率模块投入一个单位投入时间A后切除。在第二个充电周期T内，最初的2 A时间 内控制该半桥结构功率模块上桥臂IGBT导通、下桥臂IGBT关断；之后的T-2 A时间内，控 制该半桥结构功率模块上桥臂IGBT关断、下桥臂IGBT导通，即让该半桥结构功率模块投入 一个单位投入时间2A后切除。在第三个充电周期T内，最初的3 A时间内控制该半桥结 构功率模块上桥臂IGBT导通、下桥臂IGBT关断；之后的T-3 A时间内，控制该半桥结构功 率模块上桥臂IGBT关断、下桥臂IGBT导通，即让该半桥结构功率模块投入一个单位投入时 间3A后切除，以此类推，即让半桥结构功率模块控制信号占空比逐步增加。如此可以限制 被试侧被试阀段半桥结构功率模块充电时的充电电流大小，减少了能耗及测试元器件的投 入。
[0032] 2、稳态运行测试
[0033] 所述的稳态运行测试是利用本发明测试装置及测试电路，在回路中产生换流阀实 际稳态运行时的桥臂电流。换流阀稳态运行时桥臂电流成分主要包括工频交流分量、二倍 工频交流分量及直流分量。为产生上述的桥臂电流成分，使用最近电平逼近方法调制陪试 侧及被试侧输出的电压，使陪试侧和被试侧均产生带有直流电压偏置的交流电压波形，使 陪试侧和被试侧的直流电压偏置相同，交流电压的幅值和相角不同。如此在该测试电路中 的电流成分包括工频交流分量、二倍工频交流分量及直流分量，从而模拟了换流阀实际稳 态运行时的工况。
[0034] 应用本发明测试装置和应用现有换流阀半桥结构功率模块测试装置进行的稳态 运行测试有以下区别：现有换流阀半桥结构功率模块测试装置陪试侧和被试侧包含一个或 者等数量的少数半桥结构功率模块，一次测试只能测试少数半桥结构功率模块。现有测试 装置在稳态测试环节控制策略较为简单，但若完成大量的半桥结构功率模块测试需要非常 多次的测试电路拆装及被试半桥结构功率模块更换的操作，耗时巨大。本发明测试装置被 试侧串联几倍于陪试侧的半桥结构功率模块数量，为保持陪试侧和被试侧的半桥结构功率 模块内电容电压平衡，故应控制被试侧的被试阀段轮流投入进行稳态运行测试。本发明测 试装置在稳态运行测试环节，控制策略较为复杂，但避免了多次电路拆装及半桥结构功率 模块更换的操作，更加适用于半桥结构功率模块数量庞大的工程项目的换流阀半桥结构功 率模块测试。
[0035] 稳态运行测试时，通过测试回路中电流传感器上传的电流数据可以检测电流所含 的交流、直流分量是否满足要求。通过检测电流、电压关系是否符合运行状态以验证控制系 统和主电路相互作用的正确性。通过测试半桥结构功率模块内部温度传感器上传的IGBT 温度数据以检测IGBT散热是否符合要求。
[0036] 3、短路测试
[0037] 所述的短路测试是通过闭合与短路电感串联的断路器K来实现被试侧半桥结构 功率模块的短路。短路后很短的时间内被试侧半桥结构功率模块桥臂上流过的短路电流将 达到换流阀实际运行时短路电流的峰值。
[0038] 应用本发明测试装置与应用现有测试装置进行的短路测试有以下区别：现有的测 试装置被试侧包含一个或少数半桥结构功率模块，要产生工程要求的短路电流峰值需通过 使用很小的短路电感来实现。所需的短路电感需精确到级别，对测试回路中杂散电感 的要求比较苛刻，且主要依赖于短路电感的大小来调节产生的短路电流峰值的大小。本发 明测试装置由于被试侧包含多个半桥结构功率模块，在短路回路断路器闭合时刻，可以改 变投入的半桥结构功率模块个数来调节短路电流峰值的大小。因此，将放宽对短路电感大 小的要求，增大了短路电流峰值的调节范围。
[0039] 通过短路测试可以检测过流保护系统是否能在系统发生短路故障时快速切除投 入的半桥结构功率模块，检测IGBT在短路故障时是否损坏及IGBT过流时能否关断以确定 IGBT的选型是否满足工程的需求。
[0040] 本发明具有以下特点和优势：
[0041] 1.可同时测试多个半桥结构功率模块，节省了测试耗时，提高了效率，尤其适用于 半桥结构功率模块数量庞大的工程项目。
[0042] 2.被试侧半桥结构功率模块充电环节采用PWM充电策略，且多个半桥结构功率模 块同时充电，减少了充电的耗时，由于无需引入充电电阻，降低了充电时的有功损耗。
[0043] 3.通过闭合短路回路上的断路器，可以将被试侧短路来进行短路测试。根据短 路电流大小的要求和实际短路电感的大小，调整短路时投入的被试侧半桥结构功率模块个 数，可以在短路电感大小不变的前提下调整短路电流的大小，增大了短路电流峰值的调节 范围，减小了短路电感对短路电流峰值的限制。
【附图说明】
[0044]图1为本发明所述柔性直流输电换流阀半桥结构功率模块测试装置一次回路的 电路原理图；
[0045] 图2为半桥结构功率模块结构图；
[0046] 图3为本发明中所述的PWM充电策略的原理示意图；
[0047] 图4为应用PWM充电策略电流仿真波形图；
[0048] 图5为应用PWM充电策略时被试半桥结构功率模块充电时电容电压波形图；
[0049] 图6为应用顺序投入控制策略时稳态运行时负载电感L上的电流波形图；
[0050] 图7为短路测试试验时短路电流的波形图。
【具体实施方式】
[0051] 以下结合附图和【具体实施方式】进一步说明利用本发明装置可进行的测试试验。
[0052] 本发明包括一次回路和二次回路两部分。一次回路为测试提供必要的物理连接， 为换流阀半桥结构功率模块测试提供必要的电气连接，是测试试验的载体。二次回路作用 有二：一显示测试参数，二控制和保护一次回路。
[0053] 本发明利用每个模块内部的控制监测板卡采集的测试参数直接通过二次回路上 传到终端电脑显示，如：电压、温度、模块状态、模块故障等。所述的二次回路与一次回路通 过所述的控制监测板卡连接。
[0054] 如图1所示，本发明测试装置的的一次回路包括陪试侧、被试侧和负载电感L。陪 试侧与被试侧通过负载电感L串联形成闭合回路。本发明装置用于短路测试时，还包括断 路器K与短路电感Ls，断路器K与短路电感Ls并联于被试侧。
[0055] 所述的陪试侧由一个与充电系统连接的陪试阀段组成，所述的陪试阀段由多个半 桥结构功率模块串联组成。图2所示为半桥结构功率模块结构。半桥结构功率模块由一个 电容、IGBT与反并联二极管组成的上、下桥臂、旁路开关以及晶闸管构成。上述电容与上、 下桥臂串联形成闭合回路。上、下桥臂的中点与电容负极引出的端点作为半桥结构功率模 块输出电压的端口。旁路开关与晶闸管分别与下桥臂并联，用于短路故障时半桥结构功率