变流器相模块损耗计算方法、装置及变流器损耗计算方法制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种变流器相模块损耗计算方法、装置及变流器损耗计算方法，其中，变流器相模块损耗计算方法包括：获取变流器相模块的损耗类型；根据损耗类型计算变流器相模块中各器件的损耗；将各器件的损耗相加，获得变流器相模块的总损耗。这种计算方法不需要基于一定的前提条件，适用于所有的控制方式，而且适用于各种不同电路拓扑的相模块，是一种通用的变流器相模块损耗计算方法，不会因为控制方面的假设条件而产生损耗计算误差，计算准确度高。

Converter phase module loss calculation method, device and converter loss calculation method

The invention provides a converter module loss calculation method, device and inverter loss method, the inverter module loss calculation method comprises the following steps: acquiring loss type converter with phase module; according to the type of loss calculation of each inverter module in the device loss; loss will be added to all parts of the total loss of a converter module the. This method does not need the condition based on the suitable control mode of all the modules and phase for different circuit topology, is a general calculation method for the inverter module loss, not because the assumption of control of the resulting loss calculation error, high calculation accuracy.

【技术实现步骤摘要】
变流器相模块损耗计算方法、装置及变流器损耗计算方法
本专利技术涉及变流器损耗计算领域，尤其涉及一种变流器相模块损耗计算方法、装置及变流器损耗计算方法。
技术介绍
当前，一些变流器损耗计算的方法与变流器的控制方式有关，损耗计算需要一些前提假设，如假设变流器输出电流为正弦波，变流器的开关频率大于输出频率的10倍以上以及认为上、下半桥器件工作完全对称。而在一些特殊工况下，变流器的输出电流不一定为正弦波，并且一些中压高频输出大功率变流器，开关频率不一定能达到输出频率10倍以上，这会对变流器损耗计算的准确性产生很大影响。目前，已有的变流器损耗计算方法都基于一定的前提条件，对于各种不同的控制方式使用不同的计算方法，由于一个变流器一般有一个或多个变流器相模块，这一个或多个变流器相模块的损耗之和即为变流器的总损耗，所以要计算变流器的损耗可先计算该变流器中的变流器相模块的损耗，因此，亟需一种通用的变流器相模块损耗计算方法，以使其不需要基于一定的前提条件才能使用。
技术实现思路
本专利技术提供一种变流器相模块损耗计算方法、装置及变流器损耗计算方法，用以解决现有技术中对于不同的控制方式没有通用的变流器损耗计算方法的技术问题。本专利技术一方面提供一种变流器相模块损耗计算方法，包括：获取变流器相模块的损耗类型，损耗类型包括通态损耗、开通损耗、关断损耗和吸收电路损耗中的一种或几种；根据损耗类型计算变流器相模块中各器件的损耗；将各器件的损耗相加，获得变流器相模块的总损耗。进一步的，根据损耗类型计算变流器相模块中各器件的损耗，具体包括：获取变流器相模块的控制脉冲和输出电流；根据损耗类型获取相应的损耗特性曲线；根据控制脉冲、输出电流和损耗特性曲线计算变流器相模块中各器件的损耗。进一步的，根据控制脉冲、输出电流和损耗特性曲线计算变流器相模块中各器件的损耗，具体包括：根据控制脉冲和输出电流获得各器件处于通态的时间和/或进行开关动作且能产生开关损耗的时间；根据损耗特性曲线、各器件处于通态的时间和/或进行开关动作且能产生开关损耗的时间，计算各器件的损耗。进一步的，根据损耗类型获取损耗特性曲线，具体包括：若损耗类型为通态损耗，则损耗特性曲线为通态压降与电流关系的曲线；若损耗类型为关断损耗，则损耗特性曲线为关断损耗与电流关系的曲线；若损耗类型为开通损耗，则损耗特性曲线为开通损耗与电流关系的曲线；若损耗类型为吸收电路损耗，则损耗特性曲线为反向恢复电流峰值与电流关系曲线。进一步的，损耗特性曲线从器件数据手册获取，或者通过实际试验获取。本专利技术另一方面提供一种变流器相模块损耗计算装置，包括：损耗类型获取模块，用于获取变流器相模块的损耗类型，损耗类型包括通态损耗、开通损耗、关断损耗和吸收电路损耗中的一种或几种；器件损耗计算模块，用于根据损耗类型计算变流器相模块中各器件的损耗；总损耗计算模块，用于将各器件的损耗相加，获得变流器相模块的总损耗。进一步的，器件损耗计算模块，具体包括：第一器件损耗计算子模块，用于获取变流器相模块的控制脉冲和输出电流；第二器件损耗计算子模块，用于根据损耗类型获取相应的损耗特性曲线；第三器件损耗计算子模块，用于根据控制脉冲、输出电流和损耗特性曲线计算变流器相模块中各器件的损耗。进一步的，第三器件损耗计算子模块，具体包括：根据控制脉冲和输出电流获得各器件处于通态的时间和/或进行开关动作且能产生开关损耗的时间；根据损耗特性曲线、各器件处于通态的时间和/或进行开关动作且能产生开关损耗的时间，计算各器件的损耗。进一步的，第二器件损耗计算子模块，具体包括：若损耗类型为通态损耗，则损耗特性曲线为通态压降与电流关系的曲线；若损耗类型为关断损耗，则损耗特性曲线为关断损耗与电流关系的曲线；若损耗类型为开通损耗，则损耗特性曲线为开通损耗与电流关系的曲线；若损耗类型为吸收电路损耗，则损耗特性曲线为反向恢复电流峰值与电流关系曲线。本专利技术第三方面提供一种变流器损耗计算方法，包括，根据上述的变流器相模块损耗计算方法计算获得变流器中的变流器相模块的损耗，将各变流器相模块的损耗相加，获得变流器的总损耗。本专利技术提供的变流器相模块损耗计算方法、装置及变流器损耗计算方法，其中，变流器相模块损耗计算方法通过获取变流器相模块的损耗类型；根据损耗类型计算变流器相模块中各器件的损耗；将各器件的损耗相加，获得变流器相模块的总损耗。这种计算方法不需要基于一定的前提条件，适用于所有的控制方式，而且适用于各种不同电路拓扑的相模块，是一种通用的变流器相模块损耗计算方法，不会因为控制方面的假设条件而产生损耗计算误差，计算准确度高。附图说明在下文中将基于实施例并参考附图来对本专利技术进行更详细的描述。其中：图1为本专利技术提供的一种变流器相模块损耗计算方法实施例一的流程示意图；图2为本专利技术提供的一种变流器相模块损耗计算方法实施例二的流程示意图；图3为本专利技术提供的基于IGCT的三电平相模块电路拓扑图；图4为图3中V1的通态损耗计算方法示意图；图5为图3中V1的关断损耗计算方法示意图；图6为图3中上半桥吸收电路损耗计算方法示意图；图7为本专利技术提供的一种变流器相模块损耗计算装置实施例三的结构示意图；图8为本专利技术提供的一种变流器相模块损耗计算装置实施例四的结构示意图。在附图中，相同的部件使用相同的附图标记。附图并未按照实际的比例绘制。具体实施方式下面将结合附图对本专利技术作进一步说明。实施例一图1为本专利技术提供的一种变流器相模块损耗计算方法实施例一的流程示意图，如图1所示，本实施例提供一种变流器相模块损耗计算方法，包括：步骤101，获取变流器相模块的损耗类型，损耗类型包括通态损耗、关断损耗、开通损耗、吸收电路损耗中的一种或几种。具体的，通常变流器相模块的损耗由器件的通态损耗和开关损耗组成，绝缘栅双极型晶体管(InsulatedGateBipolarTransistor，简称IGBT)相模块就包括通态损耗和开关损耗。集成门极换流晶闸管(IntergratedGateCommutatedThyristors，简称IGCT)变流器相模块还包括吸收电路损耗，但是IGCT和快恢复二极管(Fastrecoverydiode，简称FRD)的开通损耗可忽略不计。通态损耗的计算方法是半导体开关器件的通态压降乘以通态电流然后在器件导通期间内进行积分得到，计算通态损耗的关键在于先知道通态压降和电流的关系，然后明确该开关器件处于导通状态的时间。开关损耗由每一次开关动作所产生的损耗相加得到。计算开关损耗的关键点在于先知道关断某个电流值时损耗值与电流之间的关系，然后明确在什么时候进行开关动作且会产生损耗。步骤102，根据损耗类型计算变流器相模块中各器件的损耗。具体的，获取损耗类型之后，可根据具体的损耗类型来获得相应的需要用于计算的参数，如若损耗类型为通态损耗，则需要获取各器件的通态压降与电流关系的曲线，如若损耗类型为关断损耗，则需要获取各器件的关断损耗与电流关系的曲线；如若损耗类型为开通损耗，则损耗特性曲线为开通损耗与电流关系的曲线；如若损耗类型为吸收电路损耗，则损耗特性曲线为反向恢复电流峰值与电流关系曲线。变流器相模块中各器件包括主开关器件(IGBT/IGCT或其他功率半导体器件)、配套二极管以及吸收电路元件。步骤103，将各器件的损耗相加，本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种变流器相模块损耗计算方法，其特征在于，包括：获取所述变流器相模块的损耗类型，所述损耗类型包括通态损耗、开通损耗、关断损耗和吸收电路损耗中的一种或几种；根据所述损耗类型计算所述变流器相模块中各器件的损耗；将各所述器件的损耗相加，获得所述变流器相模块的总损耗。

【技术特征摘要】
1.一种变流器相模块损耗计算方法，其特征在于，包括：获取所述变流器相模块的损耗类型，所述损耗类型包括通态损耗、开通损耗、关断损耗和吸收电路损耗中的一种或几种；根据所述损耗类型计算所述变流器相模块中各器件的损耗；将各所述器件的损耗相加，获得所述变流器相模块的总损耗。2.根据权利要求1所述的变流器相模块损耗计算方法，其特征在于，所述根据所述损耗类型计算所述变流器相模块中各器件的损耗，具体包括：获取所述变流器相模块的控制脉冲和输出电流；根据所述损耗类型获取相应的损耗特性曲线；根据所述控制脉冲、所述输出电流和所述损耗特性曲线计算所述变流器相模块中各器件的损耗。3.根据权利要求2所述的变流器相模块损耗计算方法，其特征在于，根据所述控制脉冲、所述输出电流和所述损耗特性曲线计算所述变流器相模块中各器件的损耗，具体包括：根据所述控制脉冲和所述输出电流获得各所述器件处于通态的时间和/或进行开关动作且能产生开关损耗的时间；根据所述损耗特性曲线、各所述器件处于通态的时间和/或进行开关动作且能产生开关损耗的时间，计算各所述器件的损耗。4.根据权利要求3所述的变流器相模块损耗计算方法，其特征在于，根据所述损耗类型获取损耗特性曲线，具体包括：若所述损耗类型为所述通态损耗，则所述损耗特性曲线为通态压降与电流关系的曲线；若所述损耗类型为所述关断损耗，则所述损耗特性曲线为关断损耗与电流关系的曲线；若所述损耗类型为所述开通损耗，则所述损耗特性曲线为开通损耗与电流关系的曲线；若所述损耗类型为所述吸收电路损耗，则所述损耗特性曲线为反向恢复电流峰值与电流关系曲线。5.根据权利要求2-4任一所述的变流器相模块损耗计算方法，其特征在于，所述损耗特性曲线从器件数据手册获取，或者通过实际试验获取。6.一种变流器相模块损耗计算装置，其特征在于，包括：损耗类...

【专利技术属性】
技术研发人员：胡家喜，朱武，马振宇，王婷，邹扬举，孙保涛，周伟军，刘少奇，罗凌波，刘建平，
申请(专利权)人：南车株洲电力机车研究所有限公司，
类型：发明
国别省市：湖南,43