一種晶閘管反向恢復電荷測量系統(tǒng)及其測量方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種晶閘管反向恢復電荷測量系統(tǒng)及其測量方法。該系統(tǒng)通過引線與被測換流閥連接，該系統(tǒng)包括依次連接的電流變送器單元、電流傳感器、光纖傳輸系統(tǒng)、數據采集系統(tǒng)和上位機。將閥中晶閘管測點通過引線輸入至電流傳感器，利用電流傳感器測量閥中晶閘管流過的電流，電流傳感器將檢測到的電流信號模擬值通過光電轉換系統(tǒng)轉換為數字信號，利用光纖轉換器將數字信號轉換為光信號，通過光纖傳送至上位機，在上位機入口端利用數字采集系統(tǒng)將光信號變換為數字信號，通過控制器實時讀取各測點的電流值，上位機運行后臺分析單元，通過后臺分析單元計算，由反向恢復電流數據生成反向恢復電荷數據，實現對晶閘管反向恢復電荷的實時測量。
【專利說明】—種晶閘管反向恢復電荷測量系統(tǒng)及其測量方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及電力電子領域的系統(tǒng)及其方法，具體涉及一種晶閘管反向恢復電荷測量系統(tǒng)及其測量方法。
【背景技術】
[0002]晶閘管是廣泛應用于直流換流閥的電力電子器件，其易于串聯(lián)使用的優(yōu)點和高可靠性、低成本的優(yōu)勢，使之成為直流輸電【技術領域】應用范圍最廣泛的大功率電力電子器件，晶閘管的特性直接影響了直流輸電系統(tǒng)的安全性與可靠性。反向恢復電荷是晶閘管重要特性之一，是影響閥設計的重要參數，晶閘管的反向恢復特性不完全一致，容易引起關斷時刻閥內各晶閘管兩端電壓不同，造成單個晶閘管擊穿等現象，所以對晶閘管反向恢復電荷進行測量，優(yōu)選反向恢復特性一致的晶閘管進行串聯(lián)至關重要。
[0003]對于晶閘管反向恢復特性的測量，傳統(tǒng)方法是將單個晶閘管置于測量儀器中，不同特性參數的測量對應不同的測量電路，施加不同電壓、電流應力，利用測量數據繪制特性曲線，此種方法的缺點是必須將晶閘管從電路中取出進行單獨測量。
[0004]對于電力系統(tǒng)中用閥或試驗設備中用閥，已經長期投入運行，并經受不同工況，尤其是試驗用閥，其運行條件較之于正常工況還要惡劣，晶閘管的特性參數比較容易發(fā)生變化，如果利用傳統(tǒng)方法對晶閘管特性進行測量，必須將晶閘管從閥中取出，且不容易重現同樣電壓電流應力，不利于問題分析。

【發(fā)明內容】

[0005]針對現有技術的不足，本發(fā)明的目的是提供一種晶閘管反向恢復電荷測量系統(tǒng)，另一目的是提供一種晶閘管反向恢復電荷測量系統(tǒng)的測量方法，本發(fā)明在運行過程中測量晶閘管反向恢復電荷，有利于對晶閘管特性的實時監(jiān)控。
[0006]本發(fā)明的目的是采用下述技術方案實現的:
[0007]本發(fā)明提供一種晶閘管反向恢復電荷測量系統(tǒng)，所述系統(tǒng)通過引線與被測換流閥連接，其改進之處在于，所述系統(tǒng)包括依次連接的電流變送器單元、電流傳感器、光纖傳輸系統(tǒng)、數據采集系統(tǒng)和上位機；
[0008]所述系統(tǒng)用于對晶閘管反向恢復電荷的實時測量。
[0009]進一步地，所述電流變送器單元至少兩個，所述電流變送器單元包括并聯(lián)的阻容支路和電流變送器-晶閘管支路；所述并聯(lián)的阻容支路由串聯(lián)的電容和電阻組成；所述電流變送器-晶閘管支路由串聯(lián)的電流變送器和晶閘管組成。
[0010]進一步地，所述電流傳感器用于測量換流閥中晶閘管流過的電流信號，并將電流信號傳輸至光電傳輸系統(tǒng)，所述光電傳輸系統(tǒng)包括依次連接的AD轉換器和光纖轉換器，所述AD轉換器將電流信號的模擬量轉換為數字信號，所述光纖轉換器將數字信號轉換為光信號，并傳送至數字采集系統(tǒng)。
[0011]進一步地，所述數字采集系統(tǒng)設置在上位機的入口端，通過光纖與上位機連接；所述數字采集系統(tǒng)將光信號轉換為數字信號傳送至上位機；所述上位機的控制器實時讀取各測點的反向恢復電流值，并運行上位機中的后臺分析單元，將反向恢復電流值生成反向恢復電荷數據，實現對晶閘管反向恢復電荷的實時測量。
[0012]本發(fā)明基于另一目的提供的一種晶閘管反向恢復電荷測量系統(tǒng)的測量方法，其改進之處在于，所述方法包括下述步驟:
[0013](I)將換流閥中晶閘管測點通過引線輸入至電流傳感器；
[0014](2)電流傳感器用于測量換流閥中晶閘管流過的電流信號，并將電流信號傳輸至光電傳輸系統(tǒng)；
[0015](3)光電傳輸系統(tǒng)中的AD轉換器將電流信號的模擬量轉換為數字信號，并將數字信號傳輸至光纖轉換器，光纖轉換器將數字信號轉換為光信號，并傳送至數字采集系統(tǒng)；
[0016](4)數字采集系統(tǒng)將光信號轉換為數字信號傳送至上位機；
[0017](5)上位機的控制器實時讀取各測點的反向恢復電流值，并運行上位機中的后臺分析單元；
[0018](6)后臺分析單元將反向恢復電流值生成反向恢復電荷數據，實現對晶閘管反向恢復電荷的實時測量。
[0019]與現有技術比，本發(fā)明達到的有益效果是:
[0020]1、本
【發(fā)明內容】
可以實時監(jiān)測工程用直流換流閥和試驗用直流換流閥在運行狀態(tài)下電壓分布狀態(tài)，有利于及時檢測出性能退化的晶閘管，對降低系統(tǒng)故障率和延長試驗裝置壽命具有重要的作用。
[0021]2、本發(fā)明在運行過程中測量晶閘管反向恢復電荷，有利于對晶閘管特性的實時監(jiān)控。反向恢復電流值較之于試驗電流較小，其持續(xù)時間較短，故電流傳感器要求相應時間短，測量頻率高。晶閘管反向恢復電荷測量系統(tǒng)有多路采集點，可以實時測量晶閘管反向恢復電荷，并可進行實時波形顯示和數據處理分析。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0022]圖1是本發(fā)明提供的晶閘管反向恢復電荷測量系統(tǒng)的結構示意圖。
【具體實施方式】
[0023]下面結合附圖對本發(fā)明的【具體實施方式】作進一步的詳細說明。
[0024]本發(fā)明提供的晶閘管反向恢復電荷測量系統(tǒng)，其結構圖如圖1所示，該系統(tǒng)通過引線與被測換流閥連接，該系統(tǒng)包括依次連接的電流變送器單元、電流傳感器、光纖傳輸系統(tǒng)、數據采集系統(tǒng)和上位機。
[0025]電流變送器單元至少兩個，所述電流變送器單元包括并聯(lián)的阻容支路和電流變送器-晶閘管支路；所述并聯(lián)的阻容支路由串聯(lián)的電容和電阻組成；所述電流變送器-晶閘管支路由串聯(lián)的電流變送器和晶閘管組成。
[0026]電流傳感器用于測量換流閥中晶閘管流過的電流信號，并將電流信號傳輸至光電傳輸系統(tǒng)，所述光電傳輸系統(tǒng)包括依次連接的AD轉換器和光纖轉換器，所述AD轉換器將電流信號的模擬量轉換為數字信號，所述光纖轉換器將數字信號轉換為光信號，并傳送至數子米集系統(tǒng)。[0027]數字采集系統(tǒng)設置在上位機的入口端，所述數字采集系統(tǒng)將光信號轉換為數字信號傳送至上位機；所述上位機的控制器實時讀取各測點的反向恢復電流值，并運行上位機中的后臺分析單元，將反向恢復電流值生成反向恢復電荷數據，實現對晶閘管反向恢復電荷的實時測量。
[0028]本發(fā)明還提供的一種晶閘管反向恢復電荷測量系統(tǒng)的測量方法，包括下述步驟:
[0029](I)將換流閥中晶閘管測點通過引線輸入至電流傳感器；
[0030](2)電流傳感器用于測量換流閥中晶閘管流過的電流信號，并將電流信號傳輸至光電傳輸系統(tǒng)；
[0031](3)光電傳輸系統(tǒng)中的AD轉換器將電流信號的模擬量轉換為數字信號，并將數字信號傳輸至光纖轉換器，光纖轉換器將數字信號轉換為光信號，并傳送至數字采集系統(tǒng)；
[0032](4)數字采集系統(tǒng)將光信號轉換為數字信號傳送至上位機；
[0033](5)上位機的控制器實時讀取各測點的反向恢復電流值，并運行上位機中的后臺分析單元；
[0034](6)后臺分析單元將反向恢復電流值生成反向恢復電荷數據，實現對晶閘管反向恢復電荷的實時測量。
[0035]反向恢復電流值較之于試驗電流較小，其持續(xù)時間較短，故電流傳感器要求相應時間短，測量頻率高。晶閘管反向恢復電荷測量系統(tǒng)有多路采集點，可以實時測量晶閘管反向恢復電荷，并可進行實時波形顯示和數據處理分析。
[0036]最后應當說明的是:以上實施例僅用以說明本發(fā)明的技術方案而非對其限制，盡管參照上述實施例對本發(fā)明進行了詳細的說明，所屬領域的普通技術人員應當理解:依然可以對本發(fā)明的【具體實施方式】進行修改或者等同替換，而未脫離本發(fā)明精神和范圍的任何修改或者等同替換，其均應涵蓋在本發(fā)明的權利要求范圍當中。
【權利要求】
1.一種晶閘管反向恢復電荷測量系統(tǒng)，所述系統(tǒng)通過引線與被測換流閥連接，其特征在于，所述系統(tǒng)包括依次連接的電流變送器單元、電流傳感器、光纖傳輸系統(tǒng)、數據采集系統(tǒng)和上位機； 所述系統(tǒng)用于對晶閘管反向恢復電荷的實時測量。
2.如權利要求1所述的晶閘管反向恢復電荷測量系統(tǒng)，其特征在于，所述電流變送器單元至少兩個，所述電流變送器單元包括并聯(lián)的阻容支路和電流變送器-晶閘管支路；所述并聯(lián)的阻容支路由串聯(lián)的電容和電阻組成；所述電流變送器-晶閘管支路由串聯(lián)的電流變送器和晶閘管組成。
3.如權利要求1所述的晶閘管反向恢復電荷測量系統(tǒng)，其特征在于，所述電流傳感器用于測量換流閥中晶閘管流過的電流信號，并將電流信號傳輸至光電傳輸系統(tǒng)，所述光電傳輸系統(tǒng)包括依次連接的AD轉換器和光纖轉換器，所述AD轉換器將電流信號的模擬量轉換為數字信號，所述光纖轉換器將數字信號轉換為光信號，并傳送至數字采集系統(tǒng)。
4.如權利要求1所述的晶閘管反向恢復電荷測量系統(tǒng)，其特征在于，所述數字采集系統(tǒng)設置在上位機的入口端，通過光纖與上位機連接；所述數字采集系統(tǒng)將光信號轉換為數字信號傳送至上位機；所述上位機的控制器實時讀取各測點的反向恢復電流值，并運行上位機中的后臺分析單元，將反向恢復電流值生成反向恢復電荷數據，實現對晶閘管反向恢復電荷的實時測量。
5.一種晶閘管反向恢復電荷測量系統(tǒng)的測量方法，其特征在于，所述方法包括下述步驟: (1)將換流閥中晶閘管測點通過引線輸入至電流傳感器； (2)電流傳感器用于測量換流閥中晶閘管流過的電流信號，并將電流信號傳輸至光電傳輸系統(tǒng)； (3)光電傳輸系統(tǒng)中的AD轉換器將電流信號的模擬量轉換為數字信號，并將數字信號傳輸至光纖轉換器，光纖轉換器將數字信號轉換為光信號，并傳送至數字采集系統(tǒng)； (4)數字采集系統(tǒng)將光信號轉換為數字信號傳送至上位機； (5)上位機的控制器實時讀取各測點的反向恢復電流值，并運行上位機中的后臺分析單元； (6)后臺分析單元將反向恢復電流值生成反向恢復電荷數據，實現對晶閘管反向恢復電荷的實時測量。
【文檔編號】G01R29/24GK103616573SQ201310683232
【公開日】2014年3月5日 申請日期:2013年12月12日 優(yōu)先權日:2013年12月12日
【發(fā)明者】王秀環(huán) 申請人:國家電網公司, 國網智能電網研究院