國(guó)網(wǎng)河南電力聯(lián)合多方開(kāi)展技術(shù)攻關(guān)，突破核心器件與裝備技術(shù)瓶頸，解決直流輸電系統(tǒng)換相失敗問(wèn)題，實(shí)現(xiàn)世界上的第1臺(tái)基于IGCT器件的電網(wǎng)混合換相換流閥可靠投運(yùn)。
日前，在河南靈寶換流站，世界上的第1臺(tái)基于自主可控集成門(mén)極換流晶閘管（IGCT）器件的混合換相換流閥主動(dòng)完成關(guān)斷動(dòng)作，成功避免一起換相失敗事件，標(biāo)志著該裝備的換相失敗抵御能力經(jīng)過(guò)電網(wǎng)真實(shí)工況驗(yàn)證。
直流輸電具有輸電距離遠(yuǎn)、輸送容量大、損耗低等優(yōu)點(diǎn)，是電力跨區(qū)傳輸?shù)闹匾d體。其中，基于IGCT器件的混合換相換流閥被稱作直流輸電工程的“心臟”。長(zhǎng)期以來(lái)，該裝備的可靠運(yùn)行易受直流系統(tǒng)換相失敗的影響，制約了大規(guī)模電力輸送能力提升。為此，國(guó)網(wǎng)河南省電力公司組織研究團(tuán)隊(duì)攻關(guān)新型換流技術(shù)，研制出基于自主可控IGCT器件的混合換相換流閥并實(shí)現(xiàn)應(yīng)用，為解決常規(guī)直流輸電系統(tǒng)換相失敗難題提供技術(shù)支撐。
第1章 性能特點(diǎn)與技術(shù)參數(shù)（）
第1節(jié) 性能特點(diǎn)
電壓電流輸出靈活組合 輸出達(dá)6相電壓6相電流，可任意組合實(shí)現(xiàn)常規(guī)4相電壓3相電流型、6相電壓型、6相電流型，以及12相型輸出模式，既可兼容傳統(tǒng)的各種試驗(yàn)方式，也可方便地進(jìn)行三相變壓器差動(dòng)試驗(yàn)和廠用電快切和備自投試驗(yàn)。
操作方式 裝置直接外接筆記本電腦或臺(tái)式機(jī)進(jìn)行操作，方便快捷，性能穩(wěn)定。
新型高保真線性功放 輸出端一直堅(jiān)持采用高保真、高可靠性模塊式線性功放，而非開(kāi)關(guān)型功放，性能很好。不會(huì)對(duì)試驗(yàn)現(xiàn)場(chǎng)產(chǎn)生高、中頻干擾，而且保證了從大電流到微小電流全程都波形平滑精度優(yōu)良。
高性能主機(jī) 輸出部分采用DSP控制，運(yùn)算速度快，實(shí)時(shí)數(shù)字信號(hào)處理能力強(qiáng)，傳輸頻帶寬，控制高分辨率D/A轉(zhuǎn)換。輸出波形精度高，失真小線性好。采用了大量技術(shù)和精密元器件材料，并進(jìn)行了專業(yè)化的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，因而裝置體積小、重量輕、功能全、攜帶方便，開(kāi)機(jī)即可工作，流動(dòng)試驗(yàn)非常方便。
軟件功能強(qiáng)大 可完成各種自動(dòng)化程度高的大型復(fù)雜校驗(yàn)工作，能方便地測(cè)試及掃描各種保護(hù)定值，進(jìn)行故障回放，實(shí)時(shí)存儲(chǔ)測(cè)試數(shù)據(jù)，顯示矢量圖，聯(lián)機(jī)打印報(bào)告等。6相電流可方便進(jìn)行三相差動(dòng)保護(hù)測(cè)試。
具有獨(dú)立專用直流電源輸出 設(shè)有一路110V 及 220V專用可調(diào)直流電源輸出。
接口完整 裝置帶有USB通訊口，可與計(jì)算機(jī)及其它外部設(shè)備通信。
完善的自我保護(hù)功能 散熱結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)合理，硬件保護(hù)措施可靠完善，具有電源軟啟動(dòng)功能，軟件對(duì)故障進(jìn)行自診斷以及輸出閉鎖等功能。
第2節(jié) 技術(shù)參數(shù)（）
? 參數(shù)
電流通道數(shù) | 標(biāo)準(zhǔn)6相 |
電壓通道數(shù) | 標(biāo)準(zhǔn)6相 |
交流電流輸出范圍 | 30A /相或180A（六并） |
直流電流輸出范圍 | 10ADC /相 |
交流電壓輸出范圍 | 120VAC / 相 |
直流電壓輸出范圍 | 160VDC / 相 |
? 額定參數(shù)
? 交流電流輸出
6相電流輸出時(shí)每相輸出（有效值） 0～30A 輸出精度 0.2級(jí)
3相電流輸出時(shí)每相輸出（有效值） 0～60A
6相并聯(lián)電流輸出（有效值） 0～180A
相電流長(zhǎng)時(shí)間允許工作值（有效值） 10A
相電流極大輸出功率 300VA
6相并聯(lián)電流極大輸出時(shí)極大輸出功率 1000VA
6相并聯(lián)電流極大輸出時(shí)允許工作時(shí)間 10s
頻率范圍（基波） 20～1000Hz
諧波次數(shù) 1～20 次
? 直流電流輸出
電流輸出 0～±10A / 每相 輸出精度 0.5級(jí)
極大輸出負(fù)載電壓 20V
? 交流電壓輸出
相電壓輸出（有效值） 0～120V 輸出精度 0.2級(jí)
線電壓輸出（有效值） 0～240V
相電壓 / 線電壓輸出功 80VA / 100VA
頻率范圍（基波） 20～1000Hz
諧波次數(shù) 1～20次
? 直流電壓輸出
相電壓輸出幅值 0～±160V 輸出精度 0.5級(jí)
線電壓輸出幅值 0～±320V
相電壓/ 線電壓輸出功率 70VA / 140VA
? 開(kāi)關(guān)量
8路開(kāi)關(guān)量輸入
空接點(diǎn) 1～20mA，24V
電位接點(diǎn)接入 “0”：0 ～ +6V； “1”：+11 V ～ +250 V
4對(duì)開(kāi)關(guān)量輸出 DC：220 V／0.2 A；AC：220 V／0.5 A
? 時(shí)間測(cè)量范圍
0.1ms ～ 9999s ， 測(cè)量精度 ＜0.1mS
第2章 裝置硬件結(jié)構(gòu)（）
第1節(jié) 裝置硬件組成
? 數(shù)字信號(hào)處理器微機(jī)
裝置采用高速數(shù)字控制處理器作為輸出核心，軟件上應(yīng)用32位雙精度算法產(chǎn)生各相任意的高精度波形。由于采用一體結(jié)構(gòu)，各部分結(jié)合緊密，數(shù)據(jù)傳輸距離短，結(jié)構(gòu)緊湊?？朔斯P記本電腦直接控制式測(cè)控儀中因數(shù)據(jù)通信線路長(zhǎng)、頻帶窄導(dǎo)致的輸出波形點(diǎn)數(shù)少的問(wèn)題。
? D/A轉(zhuǎn)換和低通濾波
采用高精度D/A轉(zhuǎn)換器，保證了全范圍內(nèi)電流、電壓的精度和線性度。
由于擬合點(diǎn)數(shù)密度高，波形保真度高，諧波分量小，對(duì)低通濾波器的要求很低，從而具有很好的暫態(tài)特性、相頻特性、幅頻特性，易于實(shí)現(xiàn)精確移相、諧波疊加，高頻率時(shí)亦可保證很高精度。
? 電壓、電流放大器
相電流、電壓一直堅(jiān)持采用高性能線性放大器輸出方式，使電流、電壓源可直接輸出從直流到含各種頻率成份的波形，如方波、各次諧波疊加的組合波形，故障暫態(tài)波形等，并且輸出波形干凈平滑，對(duì)鄰近設(shè)備無(wú)高頻輻射干擾，可以較好地模擬各種短路故障時(shí)的電流、電壓特征。
功放電路采用進(jìn)口大功率高保真模塊式功率器件作功率輸出級(jí)，結(jié)合精心、合理設(shè)計(jì)的散熱結(jié)構(gòu)，具有足夠大的功率冗余和熱容量。功放電路具有完備的過(guò)熱、過(guò)流、過(guò)壓及短路保護(hù)。當(dāng)電流回路出現(xiàn)過(guò)流，電壓回路出現(xiàn)過(guò)載或短路時(shí)，自動(dòng)限制輸出功率，關(guān)斷整個(gè)功放電路，并給出告警信號(hào)顯示。為防止大電流下長(zhǎng)期工作引起功放電路過(guò)熱，裝置設(shè)置了大電流下軟件定時(shí)。10A及以下輸出時(shí)裝置可長(zhǎng)期工作，當(dāng)電流超過(guò)10A時(shí)，軟件定時(shí)啟動(dòng)，定時(shí)時(shí)間到，軟件自動(dòng)關(guān)閉功率輸出并給出告警指示。輸出電流越大，定時(shí)越短。
? 開(kāi)入、開(kāi)出量
裝置有8路開(kāi)入和4路開(kāi)出。
開(kāi)關(guān)量輸入電路可兼容空接點(diǎn)和0～250V電位接點(diǎn)。電位方式時(shí)，0～6V為合，11～250V為分。開(kāi)關(guān)量可以方便地對(duì)各相開(kāi)關(guān)觸頭的動(dòng)作時(shí)間和動(dòng)作時(shí)間差進(jìn)行測(cè)量。
開(kāi)入部分與主機(jī)工作電源、功放電源等均隔離。開(kāi)入地為懸浮地，所以，開(kāi)入部分公共端與電流、電壓部分公共端UN、IN等均不相通。
開(kāi)關(guān)量電位輸入有方向性，應(yīng)將公共端接電位正端，開(kāi)入端接電位負(fù)端，保證公共端子電位高于開(kāi)入端子。現(xiàn)場(chǎng)接線時(shí)，應(yīng)將開(kāi)入公共端接＋KM，接點(diǎn)負(fù)端接開(kāi)入端子。如果接反，則將無(wú)法正確檢測(cè)。
開(kāi)出部分為繼電器空接點(diǎn)輸出。輸出容量為DC：220V／0.2A，AC：220V／0.5A。開(kāi)關(guān)量輸出與電壓、電流、開(kāi)入等各部分均全部隔離。各個(gè)開(kāi)出量的動(dòng)作過(guò)程在各個(gè)測(cè)試模塊中各有不同，詳細(xì)請(qǐng)參看各模塊軟件操作說(shuō)明。
以下是兩種常見(jiàn)的開(kāi)出量接線示意圖：
電位接點(diǎn)時(shí)
空接點(diǎn)時(shí)
? 專用直流電源輸出
裝置在機(jī)箱底板上裝設(shè)有一路專用可調(diào)直流電源輸出，分 110V 及 220V 兩檔，可作為現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)輔助電源。為該電源還設(shè)置了一個(gè)電位器，可在 80％－110％ 范圍內(nèi)調(diào)節(jié)。該電源額定工作電流1.5A，可作為保護(hù)裝置的直流工作電源，也可作為跳合閘回路電源。該電源如過(guò)載或短路，將燒壞相應(yīng)保險(xiǎn)（2A／250V），此時(shí)更換此保險(xiǎn)管即可。
隨著新型電力系統(tǒng)建設(shè)加速推進(jìn)，華中、華東等負(fù)荷中心的直流輸電工程呈多落點(diǎn)形態(tài)，新能源發(fā)電裝機(jī)規(guī)模占比提升，直流輸電系統(tǒng)換相失敗問(wèn)題日益凸顯。過(guò)去，運(yùn)維人員主要依靠直流控制保護(hù)系統(tǒng)的換相失敗預(yù)測(cè)控制功能降低失敗概率，難以從根本上規(guī)避風(fēng)險(xiǎn)。
2021年，國(guó)網(wǎng)河南電力組織河南電力科學(xué)研究院開(kāi)展技術(shù)調(diào)研。“從根本上解決換相失敗問(wèn)題，必須依靠換流器件的創(chuàng)新突破。在廣泛調(diào)研中，我們關(guān)注到清華大學(xué)研制的大容量逆阻IGCT器件能夠替代傳統(tǒng)晶閘管，滿足高壓直流輸電工程應(yīng)用需要，與我們的需求高度契合。”
在電網(wǎng)有限公司相關(guān)部門(mén)的指導(dǎo)下，國(guó)網(wǎng)河南電力聯(lián)合了電網(wǎng)有限公司直流技術(shù)中心、國(guó)網(wǎng)經(jīng)濟(jì)技術(shù)研究院有限公司、清華大學(xué)等單位組建跨專業(yè)協(xié)同攻關(guān)團(tuán)隊(duì)，聚焦新一代功率半導(dǎo)體器件、新一代換流技術(shù)、新一代換流裝備展開(kāi)專項(xiàng)技術(shù)攻關(guān)。
本公司是專業(yè)生產(chǎn)“六相繼電保護(hù)測(cè)試儀”高壓電力檢測(cè)設(shè)備的廠家，本產(chǎn)品為客戶解決了各種在變電站等實(shí)驗(yàn)中的問(wèn)題。我們的宗旨是不斷地改進(jìn)和完善公司的產(chǎn)品，同時(shí)我們保留對(duì)儀器使用功能進(jìn)行改進(jìn)和升級(jí)的權(quán)力，如果您發(fā)現(xiàn)儀器在使用過(guò)程中其功能與說(shuō)明書(shū)介紹的不全部一致，請(qǐng)以儀器的實(shí)際功能為準(zhǔn)。在產(chǎn)品的使用過(guò)程中發(fā)現(xiàn)有什么問(wèn)題，請(qǐng)與我們及時(shí)聯(lián)系！我們將盡力提供完善的技術(shù)支持！（上海華住電氣網(wǎng)站新聞及技術(shù)文章內(nèi)容為傳遞更多信息而非盈利之目的,內(nèi)容僅供參考，僅代表作者個(gè)人觀點(diǎn)，以實(shí)際情況為準(zhǔn)。)版權(quán)歸原作者所有，若有侵權(quán)，請(qǐng)聯(lián)系我們刪除。
02156774665
86-21-56774695
