一种柔直子模块的应力分析方法、装置及存储介质制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种柔直子模块的应力分析方法、装置及存储介质，通过结合电磁力体密度和机械结构建立电磁‑结构耦合模型，得到柔直子模块的结构应力和结构形变，根据电磁‑结构耦合模型分析的结果，优化柔直子模块结构设计和电流路径，然后返回步骤S100重新校核设计，直至满足设计要求。本发明专利技术实现柔直子模块的结构优化设计，极大降低从样机的设计到采购生产、样机实验、样机结构优化，重新试验等闭环环节需要花费的时间、人力和费用成本，对于优化子模块电气和结构设计、确保子模块故障工况下可靠旁路、保护相邻子模块和整个柔直系统，具有重要意义。

A stress analysis method, device and storage medium of flexible and straight sub module

【技术实现步骤摘要】
一种柔直子模块的应力分析方法、装置及存储介质
本专利技术涉及柔性直流输电
，特别涉及一种柔直子模块的应力分析方法、装置及存储介质。
技术介绍
基于全控电力电子器件构成电压源换流器的柔性直流输电技术，简称柔直输电技术，由于其运行灵活、功率解耦、不依赖电网换相的特点，可广泛应用于可再生能源接入、孤岛供电、城市供电、电网互联等领域，在某些特殊的应用场合，柔性直流输电技术是唯一的解决方案。柔直换流阀是柔性直流输电的核心设备，被喻为柔直系统的“心脏”，相比联接变压器、桥臂电抗器等其他主设备，换流阀集成的关键元件多、多物理场应力耦合程度高、电路控制难度大、机械结构复杂。随着柔性直流输电工程电压等级、容量的不断提升，柔直换流阀的研制难度不断加大。由于柔直技术发展迅速，柔直换流阀所使用的新材料、新部件、新工艺、新结构以及新的控制技术尚未得到工程充分验证与长期考验。根据国内已投运柔直工程的故障统计情况，柔直换流阀设备出现过诸多缺陷，如IGBT爆裂、子模块通讯故障、IGBT驱动误报、取能电源失效、水路泄露、阀塔起火以及控制保护定值设置不合理等，个别极本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种柔直子模块的应力分析方法，其特征在于，包括以下步骤：/nS100、建立电磁暂态仿真模型；/nS200、计算得到柔直子模块极限工况下的电流应力；/nS300、根据柔直子模块极限工况下的电流流通路径，搭建柔直子模块的三维磁场仿真模型，添加电流路径和电流应力，求解得到柔直子模块中导电元件的电磁力体密度；/nS400、结合电磁力体密度和机械结构建立电磁-结构耦合模型，得到柔直子模块的结构应力和结构形变；/nS500、根据电磁-结构耦合模型分析的结果，优化柔直子模块结构设计和电流路径，然后返回步骤S100重新校核设计，直至满足设计要求。/n

【技术特征摘要】
1.一种柔直子模块的应力分析方法，其特征在于，包括以下步骤：
S100、建立电磁暂态仿真模型；
S200、计算得到柔直子模块极限工况下的电流应力；
S300、根据柔直子模块极限工况下的电流流通路径，搭建柔直子模块的三维磁场仿真模型，添加电流路径和电流应力，求解得到柔直子模块中导电元件的电磁力体密度；
S400、结合电磁力体密度和机械结构建立电磁-结构耦合模型，得到柔直子模块的结构应力和结构形变；
S500、根据电磁-结构耦合模型分析的结果，优化柔直子模块结构设计和电流路径，然后返回步骤S100重新校核设计，直至满足设计要求。


2.根据权利要求1所述的一种柔直子模块的应力分析方法，其特征在于，所述S200还包括：
S201、根据电磁暂态仿真模型获取柔直子模块在极限工况时的电流波形；
S202、根据柔直子模块的电流波形计算得出极限工况时的电流应力。


3.根据权利要求1所述的一种柔直子模块的应力分析方法，其特征在于，所述S400还包括：
S401、建立柔直子模块的结构模型；
S402、将电磁力体密度导入到结构模型中，建立电...

【专利技术属性】
技术研发人员：韩坤，胡秋玲，王帅卿，张志刚，李华君，刘路路，司志磊，田巍巍，
申请(专利权)人：许继电气股份有限公司，珠海许继电气有限公司，许继集团有限公司，
类型：发明
国别省市：河南;41