一种单向大功率直流变压器功率循环试验方法

本发明属于直流变压器的测试，特别涉及一种单向大功率直流变压器功率循环试验方法。

背景技术：

1、在大规模新能源汇集输送场景，全直流电网架构以其中间电力变换环节少、无无功电流、电缆用量少、输送距离远等优势将成为未来电网发展的一个重要方向。针对大规模光伏直流汇集场景中的单向功率传输型直流变压器，一般采用串联谐振型拓扑结构，该拓扑以其低损耗、高功率密度、控制简单等优势成为系统中直流变压器的首选方案。

2、全直流系统中，直流变压器是实现不同直流电压等级变换的核心部件，设备的可靠性直接关系到整个直流系统的可用率。因此，在设备出厂试验或型式试验时，一般通过功率循环试验检验变换器运行于最苛刻的周期性工作条件时，验证在通态、开通和关断状态对于电流、电压和温度的作用是否合适，电力电子电路和电气主回路之间相互作用是否正确。

3、而目前针对大容量单向型直流变压器的测试方案，满功率运行时所需的电源、负载功率较大，缺乏可实施性，不足以指导工程试验的开展。

技术实现思路

1、针对上述技术问题，本发明提供了一种单向大功率直流变压器功率循环试验方法，其中，所述试验方法包括：

2、拆分出直流变压器的第一部分单独进行功率循环试验，其中，直流变压器的第一部分包括h桥和隔离变压器；

3、拆分出直流变压器的第二部分单独进行功率循环试验，其中，所述第二部分为二极管整流电路。

4、进一步地，拆分出直流变压器的第一部分单独进行功率循环试验，包括：

5、形成第一试验电路，包括：将两台直流变压器的隔离变压器的输出端口相连，两侧h桥的直流正负极分别相连，且其中一侧h桥的直流正负极之间用直流电源dc连接。

6、进一步地，拆分出直流变压器的第一部分单独进行功率循环试验，还包括：

7、基于第一试验电路进行试验，包括：

8、h桥内对角开关管g以指定占空比交替导通，通过调节两侧h桥输出方波触发信号的初相角，调节流过隔离变压器的功率。

9、进一步地，拆分出直流变压器的第二部分单独进行功率循环试验，包括：

10、形成第二试验电路，包括：二极管整流电路的直流端口短接，交流端口与外部的可调交流电源连接。

11、进一步地，拆分出直流变压器的第二部分单独进行功率循环试验，还包括：

12、基于第二试验电路进行试验，包括：

13、通过调节所述交流电源的输出电压，调节流过二级管的电流大小。

14、进一步地，h桥和隔离变压器与实际运行工况一致。

15、进一步地，所述第一试验电路中，一台直流变压器的h桥直流正负极并联的电容c1，并联在直流电源dc的两端。

16、进一步地，所述h桥包括并联的电容c1和两个第一桥臂，所述第一桥臂包括串联的多个所述开关管g，所述开关管g反并联二极管d1。

17、进一步地，所述第一试验电路中，隔离变压器的输入端与两个第一桥臂的中点连接。

18、进一步地，所述隔离变压器包括输入侧绕组、输出侧绕组、谐振电感l以及谐振电容c2，其中，

19、输入侧绕组的一端依次串联谐振电感l、谐振电容c2后与靠近电容c1的第一桥臂中点连接，输入侧绕组的另一端与另一第一桥臂中点连接；

20、输出侧绕组的两端作为所述隔离变压器的输出端。

21、进一步地，所述第二试验电路中，二极管整流电路包括并联的电容c3和两个第二桥臂，所述第二桥臂包括串联的多个二极管d2，电容c3的两端还短接，两个第二桥臂的中点形成所述二极管整流电路的直流端口且短接。

22、另一方面，本发明还提供一种单向大功率直流变压器功率循环试验系统，其中，所述系统包括：

23、第一试验单元，用于拆分出直流变压器的第一部分并单独进行功率循环试验，其中，直流变压器的第一部分包括h桥和隔离变压器；

24、第二试验单元，用于拆分出直流变压器的第二部分并单独进行功率循环试验，其中，所述第二部分为二极管整流电路。

25、进一步地，所述h桥包括并联的电容c1和两个第一桥臂，所述第一桥臂包括串联的多个开关管g，所述开关管g反并联二极管d1。

26、与现有技术相比，本发明提供的一种单向大功率直流变压器功率循环试验方法，通过拆分试验的型式，能够保证直流变压器各部分满功率运行的前提下，所需的试验电源功率很小，实用性强。

27、本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过在说明书以及附图中所指出的结构来实现和获得。

技术特征：

1.一种单向大功率直流变压器功率循环试验方法，其中，所述试验方法包括：

2.根据权利要求1所述的一种单向大功率直流变压器功率循环试验方法，其中，拆分出直流变压器的第一部分单独进行功率循环试验，包括：

3.根据权利要求2所述的一种单向大功率直流变压器功率循环试验方法，其中，拆分出直流变压器的第一部分单独进行功率循环试验，还包括：

4.根据权利要求1-3任一项所述的一种单向大功率直流变压器功率循环试验方法，其中，拆分出直流变压器的第二部分单独进行功率循环试验，包括：

5.根据权利要求4所述的一种单向大功率直流变压器功率循环试验方法，其中，拆分出直流变压器的第二部分单独进行功率循环试验，还包括：

6.根据权利要求1所述的一种单向大功率直流变压器功率循环试验方法，其中，h桥和隔离变压器与实际运行工况一致。

7.根据权利要求3所述的一种单向大功率直流变压器功率循环试验方法，其中，所述第一试验电路中，一台直流变压器的h桥直流正负极并联的电容c1，并联在直流电源dc的两端。

8.根据权利要求7所述的一种单向大功率直流变压器功率循环试验方法，其中，所述h桥包括并联的电容c1和两个第一桥臂，所述第一桥臂包括串联的多个所述开关管g，所述开关管g反并联二极管d1。

9.根据权利要求8所述的一种单向大功率直流变压器功率循环试验方法，其中，所述第一试验电路中，隔离变压器的输入端与两个第一桥臂的中点连接。

10.根据权利要求9所述的一种单向大功率直流变压器功率循环试验方法，其中，所述隔离变压器包括输入侧绕组、输出侧绕组、谐振电感l以及谐振电容c2，其中，

11.根据权利要求5所述的一种单向大功率直流变压器功率循环试验方法，其中，所述第二试验电路中，二极管整流电路包括并联的电容c3和两个第二桥臂，所述第二桥臂包括串联的多个二极管d2，电容c3的两端还短接，两个第二桥臂的中点形成所述二极管整流电路的直流端口且短接。

12.一种单向大功率直流变压器功率循环试验系统，其中，所述系统包括：

13.根据权利要求12所述的一种单向大功率直流变压器功率循环试验系统，其中，所述h桥包括并联的电容c1和两个第一桥臂，所述第一桥臂包括串联的多个开关管g，所述开关管g反并联二极管d1。

技术总结
本发明提供了一种单向大功率直流变压器功率循环试验方法，具体为：所述试验方法包括：拆分出直流变压器的第一部分单独进行功率循环试验，其中，直流变压器的第一部分包括H桥和隔离变压器；拆分出直流变压器的第二部分单独进行功率循环试验，其中，所述第二部分为二极管整流电路。本发明通过拆分试验的型式，能够保证直流变压器各部分满功率运行的前提下，所需的试验电源功率很小，实用性强。

技术研发人员：赵彪,陈宇硕,屈鲁,曾嵘,余占清,崔彬,张雪垠,汤雪腾,马已青,周天吉,白睿航
受保护的技术使用者：清华大学
技术研发日：
技术公布日：2024/5/12