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直流换流阀合成试验回路的仿真及其物理模型的建立

高压直流换流阀是特/**高压直流输电工程的核心器件,其主要是由晶闸管和其他辅助元件构成。换流闸的安全稳定运行离不开运行试验技术的发展,换流闸运行试验主要用以考察试品阀在各种稳态、暂态以及故障工况下的运行能力。传统的换流阀运行试验采用背靠背六脉动桥直接试验回路,该方法的试验等效性比较高,但是随着特高压直流输电的进一步发展,单级晶闸管阀的通流容量大幅度增加,使得直接试验回路的试验容量也相应大幅增加。若继续采用直接试验回路进行试验,需要提供巨大的试验容量,达到100MVA以上,其造价将相当昂贵,试验设备的设计和制造也将较其困难。直接试验方法已经不适合现代大容量换流阀的运行试验。

合成试验回路应运而生,成为目前广泛采用的试验方法,也是IEC标准推荐的方法。该方法通过控制试验回路的触发脉冲,将高电压源与大电流源周期性地施加到试品阀上,使得单个电源所需容量很小,从而降低了整体试验的容量。合成试验方法应能够兼顾运行试验的经济性及试验等效性。由于直流换流阀在导通时仅承受电流,在管断时仅承受电压,故针对该特点,合成试验回路由高电压回路和大电流回路组成,采用两个不同额电源,一个是大电流源,在换流阀导通时提供大电流,另一个是高压电源,在换流阀关断时提供暂态恢复电压和工频恢复电压。高电压回路通过辅助阀控制LC的振荡,为试品阀提供反向恢复电压和正向电压;大电流回路为试品阀通过的大电流,采用新型大功率集成门较换流晶闸管IGCT来控制电流的通断。


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