【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及柔性直流換流閥，尤其涉及一種能量自平衡功率模塊極端工況的試驗方法及相關裝置。
技術介紹
1、柔性直流換流閥中的能量自平衡功率模塊與常規拓撲功率模塊結構上的唯一區別在于模塊電容正負極兩端并聯了1條泄能支路，該泄能支路由焊接式igbt器件、泄能電阻、連接銅排串聯而成，當功率模塊在運行過程中因為故障導致模塊電壓異常升高超過泄能支路動作電壓定值后，功率模塊控制板將及時觸發開通泄能支路的igbt?t3（半橋）或igbt?t5（全橋）將泄能電阻r2（阻值幾歐姆）投入，從而給模塊電容快速放電，將模塊電壓降到安全運行范圍內，確保功率模塊不發生過壓損壞。
2、雖然能量自平衡功率模塊通過泄能支路可以實現對模塊電壓的有序調控避免過壓損壞模塊，但存在一種極端工況，即“能量自平衡功率模塊泄能支路焊接式igbt器件誤開通同時疊加出現模塊旁路開關拒動故障”；上述極端工況下能量自平衡模塊的真實表現情況直接關系到能量自平衡功率模塊在實際工程上投運后能否可靠運行，但上述試驗目前行業內尚未開展過，也沒有成熟的試驗方案可供參考，因此，亟需設計一種能量自平衡功率模塊極端工況的試驗方法。
技術實現思路
1、本專利技術提供了一種能量自平衡功率模塊極端工況的試驗方法，用于解決由于目前業內尚未對能量自平衡功率模塊在極端工況，即“能量自平衡功率模塊泄能支路焊接式igbt器件誤開通同時疊加出現模塊旁路開關拒動故障”開展過試驗，導致無法判斷能量自平衡功率模塊在實際工程上投運后的可靠性的問題。
2、有
3、根據被試能量自平衡功率模塊的電流值確定發生極端工況的階段，所述階段包括：所述被試能量自平衡功率模塊的解鎖前啟動充電階段和解鎖后穩態運行階段；
4、分別對所述解鎖前啟動充電階段和所述解鎖后穩態運行階段用于進行試驗的試驗工具和試驗環境進行配置；
5、在所述解鎖前啟動充電階段，構建第一試驗回路，將所述第一試驗回路置于對應的所述試驗環境，并對所述被試能量自平衡功率模塊輸出與柔直工程啟動充電階段的實際充電電流相同的電流，確定第一試驗總時長，控制所述被試能量自平衡功率模塊始終處于閉鎖狀態，實時監測所述被試能量自平衡功率模塊的泄能支路中各元部件的第一運行參數和第一工作狀態；
6、基于第一試驗總時長，根據所述第一運行參數和所述第一工作狀態，對所述被試能量自平衡功率模塊在極端工況的試驗狀態進行分析，同時記錄對應時刻的運行參數，得到所述被試能量自平衡功率模塊在所述解鎖前啟動充電階段的極端工況試驗數據；
7、在所述解鎖后穩態運行階段，構建第二試驗回路，將所述第二試驗回路置于對應的所述試驗環境，并控制所述第二試驗回路的運行電流與柔直工程解鎖運行階段的實際充電電流相同，確定第二試驗總時長，控制所述被試能量自平衡功率模塊始終處于閉鎖狀態，實時監測所述被試能量自平衡功率模塊的泄能支路中各元部件的第二運行參數和第二工作狀態；
8、基于第二試驗總時長，根據所述運行參數和所述第二工作狀態，對所述被試能量自平衡功率模塊在極端工況的試驗狀態進行分析，同時記錄對應時刻的運行參數，得到所述被試能量自平衡功率模塊在所述解鎖后穩態運行階段的極端工況試驗數據。
9、可選地，所述分別對所述解鎖前啟動充電階段和所述解鎖后穩態運行階段進行試驗的試驗工具和環境進行配置，包括：
10、對于所述解鎖前啟動充電階段，采用一個已短路失效的igbt芯片替換掉所述被試能量自平衡功率模塊的泄能支路igbt器件中的一個正常igbt芯片，并封裝成一個完整的焊接式igbt器件，并配置用于對所述被試能量自平衡功率模塊進行降溫的水冷系統；
11、對于所述解鎖后穩態運行階段，所述被試能量自平衡功率模塊的泄能支路焊接式igbt為正常器件，但所述泄能支路焊接式igbt的驅動板采用獨立電源持續供電，且配有與試驗操作平臺進行通信的通信通道，并配置用于對所述被試能量自平衡功率模塊進行降溫的水冷系統。
12、可選地，所述構建第一試驗回路，包括：
13、將所述被試能量自平衡功率模塊與一受控電流源is并聯，并斷開所述被試能量自平衡模塊的旁路開關驅動板的輸入電源。
14、可選地，所述實時監測所述被試能量自平衡功率模塊的泄能支路中各元部件的第一運行參數和第一工作狀態，包括：
15、實時監測所述被試能量自平衡功率模塊的泄能支路的電阻r2、模塊直流電容c1、模塊交流端口兩端的電壓ur2、uc1、uscr的數值，同步監測所述被試能量自平衡功率模塊的泄能支路電阻r2的表面溫度tr2，并觀察所述泄能支路電阻r2是否發生爆裂。
16、可選地，所述基于第一試驗總時長，根據所述第一運行參數和所述第一工作狀態，對所述被試能量自平衡功率模塊在極端工況的試驗狀態進行分析，同時記錄對應時刻的運行參數，得到所述被試能量自平衡功率模塊在所述解鎖前啟動充電階段的極端工況試驗數據，包括：
17、在所述第一試驗總時長內，根據所述泄能支路電阻r2是否發生爆裂的情況，并結合所述泄能支路的電阻r2、所述模塊直流電容c1、所述模塊交流端口兩端的電壓ur2、uc1、uscr的數值、所述泄能支路電阻r2的表面溫度tr2，對所述被試能量自平衡功率模塊在極端工況的試驗狀態進行分析，同時記錄對應時刻的運行參數，得到所述被試能量自平衡功率模塊在所述解鎖前啟動充電階段的極端工況試驗數據。
18、可選地，所述構建第二試驗回路，包括：
19、將所述被試能量自平衡功率模塊安裝在閥段運行試驗平臺的被試閥段中的中間位置，其中所述被試閥段由若干個模塊串聯組成，并斷開所述被試能量自平衡模塊的旁路開關驅動板的輸入電源。
20、可選地，所述實時監測所述被試能量自平衡功率模塊的泄能支路中各元部件的第二運行參數和第二工作狀態，包括：
21、實時監測所述被試能量自平衡功率模塊的泄能支路的電阻r2、模塊直流電容c1、模塊交流端口兩端的電壓ur2、uc1、uscr的數值，同步監測所述被試能量自平衡功率模塊的泄能支路電阻r2的表面溫度tr2，并觀察所述泄能支路電阻r2是否發生爆裂。
22、可選地，所述基于第二試驗總時長，根據所述運行參數和所述第二工作狀態，對所述被試能量自平衡功率模塊在極端工況的試驗狀態進行分析，同時記錄對應時刻的運行參數，得到所述被試能量自平衡功率模塊在所述解鎖后穩態運行階段的極端工況試驗數據，包括：
23、在所述第二試驗總時長內，根據所述泄能支路電阻r2是否發生爆裂的情況，并結合所述泄能支路的電阻r2、所述模塊直流電容c1、所述模塊交流端口兩端的電壓ur2、uc1、uscr的數值、所述泄能支路電阻r2的表面溫度tr2，對所述被試能量自平衡功率模塊在極端工況的試驗狀態進行分析，同時記錄對應時刻的運行參數，得到所述被試能量自平衡功率模塊在所述解鎖后穩態運行階段的極端工況試驗數本文檔來自技高網...
【技術保護點】
1.一種能量自平衡功率模塊極端工況的試驗方法，其特征在于，包括：
2.根據權利要求1所述的能量自平衡功率模塊極端工況的試驗方法，其特征在于，所述分別對所述解鎖前啟動充電階段和所述解鎖后穩態運行階段進行試驗的試驗工具和環境進行配置，包括：
3.根據權利要求1所述的能量自平衡功率模塊極端工況的試驗方法，其特征在于，所述構建第一試驗回路，包括：
4.根據權利要求1所述的能量自平衡功率模塊極端工況的試驗方法，其特征在于，所述實時監測所述被試能量自平衡功率模塊的泄能支路中各元部件的第一運行參數和第一工作狀態，包括：
5.根據權利要求4所述的能量自平衡功率模塊極端工況的試驗方法，其特征在于，所述基于第一試驗總時長，根據所述第一運行參數和所述第一工作狀態，對所述被試能量自平衡功率模塊在極端工況的試驗狀態進行分析，同時記錄對應時刻的運行參數，得到所述被試能量自平衡功率模塊在所述解鎖前啟動充電階段的極端工況試驗數據，包括：
6.根據權利要求1所述的能量自平衡功率模塊極端工況的試驗方法，其特征在于，所述構建第二試驗回路，包括：
8.根據權利要求7所述的能量自平衡功率模塊極端工況的試驗方法，其特征在于，所述基于第二試驗總時長，根據所述運行參數和所述第二工作狀態，對所述被試能量自平衡功率模塊在極端工況的試驗狀態進行分析，同時記錄對應時刻的運行參數，得到所述被試能量自平衡功率模塊在所述解鎖后穩態運行階段的極端工況試驗數據，包括：
9.根據權利要求1-8任一所述的能量自平衡功率模塊極端工況的試驗方法，其特征在于，所述被試能量自平衡功率模塊為：能量自平衡半橋功率模塊或能量自平衡全橋功率模塊。
10.一種能量自平衡功率模塊極端工況的試驗方法，其特征在于，包括：
11.一種能量自平衡功率模塊極端工況的試驗設備，其特征在于，所述設備包括處理器以及存儲器：
12.一種計算機可讀存儲介質，其特征在于，所述計算機可讀存儲介質用于存儲程序代碼，所述程序代碼用于執行權利要求1-9任一項所述的能量自平衡功率模塊極端工況的試驗方法。
...【技術特征摘要】
1.一種能量自平衡功率模塊極端工況的試驗方法，其特征在于，包括：
2.根據權利要求1所述的能量自平衡功率模塊極端工況的試驗方法，其特征在于，所述分別對所述解鎖前啟動充電階段和所述解鎖后穩態運行階段進行試驗的試驗工具和環境進行配置，包括：
3.根據權利要求1所述的能量自平衡功率模塊極端工況的試驗方法，其特征在于，所述構建第一試驗回路，包括：
4.根據權利要求1所述的能量自平衡功率模塊極端工況的試驗方法，其特征在于，所述實時監測所述被試能量自平衡功率模塊的泄能支路中各元部件的第一運行參數和第一工作狀態，包括：
5.根據權利要求4所述的能量自平衡功率模塊極端工況的試驗方法，其特征在于，所述基于第一試驗總時長，根據所述第一運行參數和所述第一工作狀態，對所述被試能量自平衡功率模塊在極端工況的試驗狀態進行分析，同時記錄對應時刻的運行參數，得到所述被試能量自平衡功率模塊在所述解鎖前啟動充電階段的極端工況試驗數據，包括：
6.根據權利要求1所述的能量自平衡功率模塊極端工況的試驗方法，其特征在于，所述構建第二試驗回路，包括：
7.根據權利要...
【專利技術屬性】
技術研發人員：徐義良，周月賓，楊柳，曹琬鈺，熊巖，陳煜坤，
申請(專利權)人：南方電網科學研究院有限責任公司，
類型：發明
國別省市：
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