一种基于对拖实验的换流阀损耗测量系统及方法
专利汇可以提供一种基于对拖实验的换流阀损耗测量系统及方法专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本 发明 提供一种基于 阀 段对拖试验平台的柔性直流输换流阀的损耗测试系统及方法，系统包括阀段对拖模 块 、损耗计算模块和 电流 控 制模 块；所述的电流 控制模块 接收阀段对拖模块的实时电流值，并输出控制 信号 至阀段对拖模块，使得对拖模块内产生稳定的运行电流；所述损耗计算模块接收阀段对拖模块的 电压 电流测量数据，计算阀段对拖模块中试品阀段和陪试阀段损耗。其中阀段对拖平台中总的损耗由补能电源输出的直流 电能 提供，使得阀段对拖平台消耗的功率能够精确计算，避免交流供电方式导致损耗功率难以精确测量的问题，此外对于回路中负载电抗器产生的损耗，考虑了多个 频率 下的电抗器有功损耗，能够进一步保证换流阀损耗的精确计算。，下面是一种基于对拖实验的换流阀损耗测量系统及方法专利的具体信息内容。
1.一种基于对拖实验的换流阀损耗测量系统，其特征在于，包括阀段对拖模块、损耗计算模块和电流控制模块；所述的电流控制模块接收阀段对拖模块的实时电流值，并输出控制信号至阀段对拖模块，使得对拖模块内产生稳定的运行电流；所述损耗计算模块接收阀段对拖模块的电压电流测量数据，计算阀段对拖模块中试品阀段和陪试阀段损耗。
2.根据权利要求1所述的一种基于对拖实验的换流阀损耗测量系统，其特征在于，所述阀段对拖模块包括试品阀段、陪试阀段、负载电抗器、补能电源、预充电电源和水冷装置；其中试品阀段与负载电抗器串联后再与陪试阀段并联，试品阀段低压端和陪试阀段低压端连接后直接与接地点连接，并在两阀段低压端连接回路中安装电流霍尔TA01；补能电源的直流输出端与陪试阀段第一功率模块内电容并联，补能电源交流输入端与电网连接；预充电电源直流输出端串联隔离刀QS01后与再与试品阀段并联，预充电电源交流输入端与电网连接。
3.根据权利要求2所述的一种基于对拖实验的换流阀损耗测量系统，其特征在于，所述补能电源为低压可控整流器电源，预充电电源为高压不控整流电源。
4.根据权利要求2所述的一种基于对拖实验的换流阀损耗测量系统，其特征在于，所述试品阀段和陪试阀段均为级联型模块化多电平结构，是多个功率单元串联组成。
5.一种权利要求1或2所述的基于对拖实验的换流阀损耗测量系统的方法，其特征在于，包括电流控制模块的控制方法和损耗计算模块的计算方法，所述电流控制模块的控制方法具体如下：
1)所述电流控制模块的输入信号为阀段对拖回路中的负载电流IL和电流设定值Iref,输出信号为第一参考信号Uref1和第二参考信号Uref2；
2)第一参考信号Uref1直接设定为带直流偏置的电压信号，Uref1＝Uac*[sin(wt)+0.5]；
其中t为时间，w为给定电流角频率，Uac为参考信号幅值。
3)电流设定值Iref与负载电流IL相减，其差值与PR调节器模块连接，PR调节器输出信号与第一参考信号Uref1相加得到第二参考信号Uref2；
4)第一参考信号Uref1和第二参考信号Uref2分别连接到阀段对拖模块的试品阀段和陪试阀段，控制两个阀段工作，并在其中产生给定的电流Iref；
其中：负载电流IL为阀段对拖模块中试品阀段和陪试阀段间的环流，即流经负载电抗L1的电流实时值，由电流传感器TA01输出其测量值连接至电流控制模块；
其中：给定的电流值Iref为给定的带直流偏置的交流电流，可表示为
其中t为时间，Iac，Idc，和w为设定常数，Iac为交流分量幅值给定，
Idc为直流分量给定，为电流给定相位，w为给定电流角频率；
其中：PR调节器模块为准比例谐振调节器，表达式为
式中Kp为比例系数；Kr为谐振系数；ωc为谐振频率，s为微分算子。
6.根据权利要求5所述的基于对拖实验的换流阀损耗测量系统的方法，其特征在于，所述损耗计算模块的计算方法如下：
损耗计算模块包括输入功率计算模块和负载电抗损耗计算模块，接收电流霍尔输出的电流采样信号，即阀段对拖模块中霍尔TA01测量的负载电流Iload，以及补能电源直流侧输出电压Uin和电流Iin信号，其中补能电源直流侧输出电压Uin和电流Iin信号与输入功率计算模块相连，负载电抗值L和霍尔TA01采样的电流信号Iload与负载电抗损耗计算模块连接，输入功率计算模块输出值Ptotal与负载电抗损耗计算模块输出值PL相减得到阀段损耗值P；
其中所述的输入功率计算模块用于计算输入阀段对拖平台的功率Ptotal，计算方法为Ptotal＝Uin*Iin；其中Uin和Iin分别为补能电源输出的直流电压和直流电流值。
7.根据权利要求6所述的基于对拖实验的换流阀损耗测量系统的方法，其特征在于，所述负载电抗损耗计算模块用于计算负载电抗器L1在各种频率电流下所产生的有功损耗，计算方法如下：
第一步：将负载电流Iload一周期的采样数据进行傅里叶分析，确定电流中各频率谐波分量的幅值I0～In，共计算N个频率点的谐波电流有效值，n＝0时为直流分量；
第二步：用小功率变频器与电抗器L1并联，根据负载电流Iload所含的谐波频率，调节变频器输出电压频率由0～n Hz变化，变化步长小于等于n/N Hz；记录每个频率点的电压值ui和电流值ii；
第三步：计算电抗器L1各频率点下电阻ri，方法为：首先电抗器各频率下等效电阻产生的压降为uir＝ui-wL，其中w为变频器输出频率设定值，然后计算电抗器对应频率点的等效电阻为：ri＝uir/ii(i＝1…N)；
第四步：计算电抗器L1有功损耗，计算方法为利用负载电流Iload中各频率下电流有效值I0～Ii与对应频率点电阻ri直接计算电抗器有功损耗PL如下式
一种基于对拖实验的换流阀损耗测量系统及方法
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具体实施方式
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