電容電壓降低到0,將各個(gè)開關(guān)恢復(fù)到初始狀態(tài)，完 成STATC0M子模塊的全功率測試。
[0033] 與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明達(dá)到的有益效果如下。
[0034] 1，可以同時(shí)測試多個(gè)STATC0M子模塊，大幅提高了模塊測試的效率；對于相同數(shù) 目的STATC0M子模塊而言，測試的時(shí)間大幅減少，因此，電抗器的損耗也就大幅降低了，測 試成本和人工成本也就相應(yīng)降低了。
[0035] 2,補(bǔ)能電路中沒有使用調(diào)壓器和變壓器，且充電回路中的變壓器容量很小，大約 幾個(gè)千瓦，因此測試裝置的成本有所降低。
[0036] 3,本發(fā)明通過反饋控制的方式來控制被測模塊的直流側(cè)電容電壓，控制更加靈 活，且穩(wěn)定。
[0037] 4,通過調(diào)整被測模塊的差模調(diào)制波的幅值來改變被測模塊的輸出電壓，但是該電 壓不會(huì)對測試回路的穩(wěn)態(tài)電流產(chǎn)生影響，因此，被測模塊的輸出電壓與測試回路中的電流 是解耦的，所以，可以通過調(diào)整被測模塊的差模調(diào)制波的幅值來調(diào)整被測模塊的輸出電壓， 使其工作在實(shí)際工況下。
【附圖說明】
[0038] 圖1 :現(xiàn)有的STATC0M模塊測試電路結(jié)構(gòu)圖。
[0039] 圖2 :本發(fā)明提供的STATC0M全功率測試裝置電路結(jié)構(gòu)圖。
[0040] 圖3:補(bǔ)能電路結(jié)構(gòu)圖。
[0041] 圖4 :STATC0M子模塊結(jié)構(gòu)圖。
[0042] 圖5:充電電路結(jié)構(gòu)圖。
【具體實(shí)施方式】
[0043] 下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的【具體實(shí)施方式】做進(jìn)一步的詳細(xì)說明。
[0044] 1、一種STATC0M子模塊的全功率測試裝置及控制方法，其特征在于：主回路包括 補(bǔ)能電路，主模塊，N個(gè)被測模塊和電抗器（L2)構(gòu)成。
[0045] 其中主模塊的作用是給STATC0M子模塊全功率測試裝置補(bǔ)充能量以及控制測試 回路中的電流大小。
[0046] 其中補(bǔ)能電路的直流側(cè)輸出接主模塊的直流側(cè)。
[0047] 主模塊的交流側(cè)、N個(gè)被測模塊的交流側(cè)以及電抗器（L2)串聯(lián)連接。
[0048] 主模塊的交流側(cè)正負(fù)極之間接旁路開關(guān)（S2)，充電電路的一端接N個(gè)被測子模塊 的中點(diǎn)，另一端接主模塊的交流輸出。
[0049] 補(bǔ)能回路由交流電源、斷路器（B0、旁路開關(guān)（&)、限流電阻（&)、二極管整流電 路和直流濾波電路構(gòu)成，其中斷路器（BO的一端接入交流電源，另一端接旁路開關(guān)（S〇，旁 路開關(guān)（S〇的另一端接二極管整流電路的交流側(cè)，旁路開關(guān)（S〇與限流電阻（&)并聯(lián)連 接，二極管的直流側(cè)接直流濾波電路，其中直流濾波電路由電感（Q)和電容（C)構(gòu)成，電感 (Ll)與電容（C)串聯(lián)后接二極管整流電路的正負(fù)極兩端，電容（C)的兩端作為補(bǔ)能電路的 輸出，接入主模塊的直流側(cè)。
[0050] 充電電路由交流電源、接觸器（S3)、限流電阻（R2)、旁路開關(guān)（S4)、變壓器（T)和隔 離開關(guān)構(gòu)成，其中交流電源、接觸器（S3)、限流電阻（R2)和變壓器（T)的一次側(cè)串聯(lián)連接，構(gòu) 成閉合回路，旁路開關(guān)（S4)與限流電阻（R2)并聯(lián)連接；變壓器（T)的二次側(cè)接隔離開關(guān)的 一段，隔離開關(guān)的另一端作為充電電路的輸出。
[0051] 主模塊和被測模塊由四個(gè)帶反并聯(lián)二極管的IGBT(1\，T2,T3,T4)和電容（Csni)構(gòu) 成，其中和T2的發(fā)射極接電容（Csni)的正極，T3和T4的集電極接電容（Csni)的負(fù)極，的 集電極與T3的發(fā)射極相連，作為STATCOM子模塊的正極交流輸出，T2的發(fā)射極與T4的集電 極相連，作為STATC0M子模塊的負(fù)極交流輸出。
[0052]所述的一種STATCOM子模塊的全功率測試裝置及控制方法，其特征在于：參考信 號(hào)包括兩個(gè)，一個(gè)是幅值為1，頻率為50Hz,相位為0的0度正弦波（sinO);另一個(gè)是幅值為 1，頻率為50Hz，相位為-90°的90度正弦波（sin90)。
[0053] 每個(gè)被測模塊的調(diào)制波由三部分相加而得：共模調(diào)制波（mnl)，差模調(diào)制波（mn2)和 穩(wěn)壓調(diào)制波（mn3)。
[0054] 財(cái)、'-謝,、、、況； (1) N個(gè)被測模塊的共模調(diào)制波（mnl)滿足如下關(guān)系。
[0055]
其中mnl為第n個(gè)被測模塊的共模調(diào)制波，每個(gè)被測模塊的共模調(diào)制波的幅值和相位都 相等，其之和為每個(gè)被測模塊的共模調(diào)制波的N倍。
[0056]
第n個(gè)被測模塊的共模調(diào)制波（mnl)的幅值為Magnl，其由Magnl與0度正弦波（sinO)相 乘而得。
[0057] 每個(gè)被測模塊的差模調(diào)制波（mn2)滿足如下關(guān)系：
其中mn2為第n個(gè)被測模塊的差模調(diào)制波，每個(gè)被測模塊的差模調(diào)制波之和為0 ; ~M(塚c':如0 (5) 第n個(gè)被測模塊的差模模調(diào)制波（mn2)的幅值為Magn2，其由Magn2與0度正弦波（sinO) 相乘而得。
[0058] 每個(gè)被測模塊的穩(wěn)壓調(diào)制波（mn3)的幅值(Magn3)由該被測模塊的電容電壓反饋控 制后得到，其反饋控制算法為：
其中為被測模塊的電容電壓參考值，VMP_nf第n個(gè)被測模塊實(shí)時(shí)測量電壓經(jīng)過 濾波之后的電容電壓值，以上二者之差經(jīng)過比例積分控制后得到該被測模塊的穩(wěn)壓調(diào)制 波的幅值(Magn3)，第n個(gè)被測模塊的穩(wěn)壓調(diào)制波（mn3)由該被測模塊的穩(wěn)壓調(diào)制波的幅值 (Magn3)與90度正弦波（sin90)相乘而得。
[0059] 主模塊的調(diào)制波（m)由0度正弦波（sinO)和其幅值（Mag)相乘而得； m二Mag\$滅) (8) 其中主模塊調(diào)制波的幅值(Mag)、被測模塊的共模調(diào)制波的幅值(Magnl )、差模調(diào)制波 的幅值（Magn2)、被測模塊的電容電壓參考值（Veap_raf)在STATCOM子模塊全功率測試裝置運(yùn) 行過程中可以實(shí)時(shí)修改。
[0060] 通過調(diào)整主模塊調(diào)制波的幅值（Mag)和被測模塊的共模調(diào)制波的幅值（Magnl)進(jìn) 而調(diào)整流過被測模塊的電流大??；通過調(diào)整被測模塊的差模調(diào)制波的幅值（Magn2)可以調(diào) 整被測模塊的輸出電壓，用以模擬STATC0M子模塊實(shí)際工作時(shí)的輸出電壓，但是改變差模 調(diào)制波的幅值(Magn2)的大小，不會(huì)對穩(wěn)態(tài)時(shí)流過被測模塊的電流大小產(chǎn)生影響。
[0061] 主模塊和被測模塊的調(diào)制波與三角波(幅值為1)進(jìn)行比較后得到主模塊和被測模 塊中各個(gè)IGBT的開關(guān)信號(hào)，其調(diào)制算法為基于載波移相的倍頻脈沖寬度調(diào)制。
[0062] STATC0M子模塊的全功率測試裝置及控制方法，其特征在于： STATC0M子模塊的全功率測試裝置的初始狀態(tài)為：補(bǔ)能電路中的斷路器（BO,旁路開關(guān) (S〇;充電電路中的接觸器（S3)，旁路開關(guān)（S4)，隔離開關(guān)均處于斷開狀態(tài)，主模塊交流側(cè)旁 路開關(guān)（S2)處于閉合狀態(tài)；主模塊中的電容（Csni)，被測模塊中的電容（Csni)以及補(bǔ)能電路中 的濾波電容（C)的電壓為0。
[0063] STATC0M子模塊的全功率測試裝置的操作步驟如下。
[0064] a.閉合補(bǔ)能電路中的斷路器（BO,交流電源通過限流電阻（&)，二極管整流電路， 直流濾波電路給主模塊中的電容充電，等主模塊中的電容電壓穩(wěn)定后，閉合旁路開關(guān)（Si)。 [0065]b.閉合充電回路中的隔離開關(guān)和接觸器（S3)，交流電源通過變壓器給被測模塊直 流側(cè)電容充電，等到被測模塊的電容電壓穩(wěn)定后，閉合旁路開關(guān)（s4)，等到被測模塊直流電 容電壓重新穩(wěn)定后，斷開隔離開關(guān)，接觸器（s3)和旁路開關(guān)（s4)，斷開主模塊交流側(cè)旁路開 關(guān)（s2);此時(shí)被測模塊的單元控制板帶電，并開始工作。
[0066]c.下發(fā)主模塊的調(diào)制波幅值（Mag)，然后解閉鎖主模塊。
[0067]d.下發(fā)被測模塊的差模調(diào)制波的幅值（Magn2)，共模調(diào)制波的幅值（Magnl)以及被 測模塊直流電容參考電壓（Veap_raf)，然后解閉鎖被測模塊，此時(shí)STATC0M子模塊的全功率測 試裝置開始運(yùn)行。
[0068]e.調(diào)整主模塊的調(diào)制波幅值（Mag)，被測模塊的差模調(diào)制波的幅值（Magn2)，共模 調(diào)制波的幅值(Magnl)以及被測模塊電容電壓參考值aap_raf)，使被測模塊運(yùn)行于額定電流 和額定電壓下。
[0069] f.完成規(guī)定的測試后，調(diào)整調(diào)整主模塊的調(diào)制波的幅值（Mag)，被測模塊的差模調(diào) 制波的幅值（Magn2)，共模調(diào)制波的幅值（Magnl)以及被測模塊電容電壓參考值（Veapraf)，使 測試回路中的電流降低到最小值，被測模塊的輸出電壓降低到最小值，然后閉鎖主模塊和 被測模塊。
[0070] g.等待主模塊和被測模塊中的電容電壓降低到0,將各個(gè)開