一种全桥型模块化多电平换流器功率器件损耗计算方法技术

本发明专利技术是一种全桥型模块化多电平换流器功率器件损耗计算方法，全桥型模块化多电平换流器由六只桥臂组成，每两只桥臂串联形成一个相单元，每只桥臂由全桥型级联子模块和桥臂电抗器串联组成，子模块包括若干绝缘栅双极型晶闸管及续流二极管以及电容，每只绝缘栅双极型晶闸管与续流二极管反向并联构成开关器件支路，每两个开关器件支路级联并与电容并联，功率器件损耗计算方法包括以下步骤：1）获得桥臂电流、当前环境工作温度t及每个功率模块中绝缘栅双极型晶闸管的栅极电压及通态损耗和二极管的通态损耗；2）根据功率器件开关损耗曲线进行高次曲线拟合，计算出各个绝缘栅双极型晶闸管和二极管的开关损耗。本发明专利技术原理明确，计算结果正确可靠。

【技术实现步骤摘要】
一种全桥型模块化多电平换流器功率器件损耗计算方法
本专利技术涉及一种全桥型模块化多电平换流器功率器件损耗计算方法，属于输配电

技术介绍
柔性直流输电技术是采用全控型电力电子器件的新一代直流输电技术。相对于常规直流输电技术而言，因采用了先进的大功率电力电子器件组成的电压源换流器，可依据电网需要，灵活快捷地改变电能输送的大小和方向，并提供更优质的电能质量。基于模块化多电平换流器的柔性直流输电技术将是未来高压直流输电的发展方向，输出谐波少、能独立控制有功无功，可增强电网安全稳定性，在新能源入网、电网互联等方面具有巨大的应用潜力。目前柔性直流输电工程中使用的模块化多电平换流器，其功率模块均为半桥结构，该结构不具备阻断直流故障的能力，需搭配直流断路器(仍处于研发阶段)才能用于远距离架空线路直流输电。基于全桥结构功率模块的多电平换流器尚为在柔性直流输电工程中应用，目前是研究的热点之一，也是未来远距离柔性直流输电换流器可采用的重要拓扑之一。针对高电压、大容量、远距离的柔性直流输电工程，全桥型模块化多电平换流器每个桥臂上需要级联数量巨大的功率模块，单个功率模块中通常包含8个以上的功率器件，本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种全桥型模块化多电平换流器功率器件损耗计算方法，所述全桥型模块化多电平换流器由A、B、C三相共六只桥臂组成，每两只桥臂串联形成一个相单元，每只桥臂由全桥型级联子模块和桥臂电抗器L串联组成，其中子模块包括有绝缘栅双极型晶闸管IGBT1、IGBT2、IGBT3、IGBT4，续流二极管VD1、VD2、VD3、VD4以及电容，每只绝缘栅双极型晶闸管IGBT与一只续流二极管反向并联构成一个开关器件支路，每两个开关器件支路级联并与电容相并联，其特征在于该功率器件损耗计算方法包括以下步骤：1)通过测量获得A、B、C三相上下桥臂电流、当前环境的工作温度t、以及每个功率模块中IGBT1、IGBT2、IGBT3...

【技术特征摘要】
1.一种全桥型模块化多电平换流器功率器件损耗计算方法，所述全桥型模块化多电平换流器由A、B、C三相共六只桥臂组成，每两只桥臂串联形成一个相单元，每只桥臂由全桥型级联子模块和桥臂电抗器L串联组成，其中子模块包括有绝缘栅双极型晶闸管IGBT1、IGBT2、IGBT3、IGBT4，续流二极管VD1、VD2、VD3、VD4以及电容，每只绝缘栅双极型晶闸管IGBT与一只续流二极管反向并联构成一个开关器件支路，每两个开关器件支路级联并与电容相并联，其特征在于该功率器件损耗计算方法包括以下步骤：1)通过测量获得A、B、C三相上下桥臂电流、当前环境的工作温度t、以及每个功率模块中IGBT1、IGBT2、IGBT3、IGBT4的栅极电压VGE，采用曲线拟合，拟合出IGBT的输出特性曲线VCE＝g(IC)及转移特性曲线IC＝f(VGE)，以及二极管的导通特性曲线VD＝g(IF)，再引入插值、占空比、结温系数等，计算出各个IGBT和二极管的通态损耗；2)根据功率器件开关损耗曲线进行高次曲线拟合，得到EswT＝g(IC)及EswD＝g(IF)，另外，由于门极电阻RG变化时，功率器件的开关损耗会产生相应的变化，故引入门极电阻校正系数，再结合结温系数及开关频率，计算出各个IGBT和二极管的开关损耗；上述步骤2)中，引入IGBT的门极电阻修正系数θswT，根据IGBT的生产说明书，查得曲线Eon-RG和Eoff-RG，选取曲线中可查得的门极电阻最大值RG1及额定工况下的门极电阻值RG2分别对应的Eon1和Eon2，以及Eoff1和Eoff2，从而得出相应的...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨柳，罗雨，侯婷，黎小林，许树楷，
申请(专利权)人：中国南方电网有限责任公司电网技术研究中心，南方电网科学研究院有限责任公司，
类型：发明
国别省市：广东;44