【技术实现步骤摘要】
一种电力电子并网变流器韧性评估方法
本专利技术涉及电力电子
，尤其涉及一种电力电子并网变流器韧性评估方法。
技术介绍
随着新能源发电系统与能源互联网系统的开发、高压直流输电(high-voltagedirectcurrent，HVDC)技术日益成熟、以及柔性交流输电技术的发展，由铜铁等材料为主的电磁装备构成的传统电力系统逐渐向以半导体材料为主的电力电子装置构成的电力系统转变。在这一转变过程中，系统拓扑组成、器件制造工艺以及半导体材料的失效机理都发生了极大的变化。高压大容量功率半导体器件、宽禁带半导体器件以及大容量、高电压、高性能的电力电子装置的发展，满足了电力系统运行控制及接纳新型电源和负荷的要求，因而提高了电力电子设备在电网中的应用比例。然而，电力电子装置的失效机理与传统的铜铁等铁磁材料存在很大差异，在这种电力系统运行需要大规模依赖电力电子技术应用的情形下，电力系统的安全可靠性会面临新的挑战，并网大功率电力电子变流器系统的安全可靠运行已成为电力系统安全可靠运行的关键因素。传统电力系统安全性通常具有严格的界定，...
【技术保护点】
1.一种电力电子并网变流器韧性评估方法，其特征在于，所述方法包括：/n确定电力电子并网变流器系统下的多个扰动失效模式，根据各个扰动失效模式选取变流器相应的故障前兆量，所述变流器为电力电子并网变流器；确定各故障前兆量对应的韧性指标，所述故障前兆量至少包括调制比、桥臂电流、子模块电容电压和器件结温；/n确定所述电力电子并网变流器系统下的线路经过的电气设备，获取所述电力电子并网变流器系统的系统负荷；根据所述线路经过的电气设备和所述系统负荷构建电网事故预想事故集，所述电网事故预想事故集至少包括电网交流侧故障和双端MMC输电线路的直流侧故障；/n计算各个韧性指标出现所述电网事故预想事...
【技术特征摘要】
1.一种电力电子并网变流器韧性评估方法，其特征在于，所述方法包括：
确定电力电子并网变流器系统下的多个扰动失效模式，根据各个扰动失效模式选取变流器相应的故障前兆量，所述变流器为电力电子并网变流器；确定各故障前兆量对应的韧性指标，所述故障前兆量至少包括调制比、桥臂电流、子模块电容电压和器件结温；
确定所述电力电子并网变流器系统下的线路经过的电气设备，获取所述电力电子并网变流器系统的系统负荷；根据所述线路经过的电气设备和所述系统负荷构建电网事故预想事故集，所述电网事故预想事故集至少包括电网交流侧故障和双端MMC输电线路的直流侧故障；
计算各个韧性指标出现所述电网事故预想事故集中的不同的故障后的瞬时应力，其中，所述计算各个韧性指标出现所述电网事故预想事故集中的不同的故障后的瞬时应力的步骤包括：基于NLM调制的变流器控制环模型计算调制比，采取离散时间建模法计算子模块电容电压和桥臂电流瞬时应力，并通过测量绝缘栅双极型晶体管的热损耗来估算器件的瞬时结温；
获取局部变权综合评价模型，将各个韧性指标出现故障后的瞬时应力送入所述局部变权综合评价模型来计算韧性综合评估指标，以得出综合评估结果。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述扰动失效模式包括控制环失效模式、电失效模式和热失效模式。
3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述双端MMC输电线路的直流侧故障包括直流侧双极短路故障和交流侧单极断线故障；所述电网交流侧故障包括交流侧电网电压跌落故障、交流侧三相对称接地故障、交流侧单相接地故障以及交流侧两相短路故障。
4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，所述电网事故预想事故集还包括变流器系统功率流反向指令以及所述电力电子并网变流器系统的过载工况。
5.如权利要求1-4任一项所述的方法，其特征在于，通过以下公式计算所述调制比：
其中，m表示所述调制比，ki表示电流内环等效系数；vgd和vgq分别为电网电压的dq轴分量，igd和igq分别为交流侧电流的dq轴分量，kvp和kvi分别为电压外环的比例系数和积分系数，kQp和kQi分别为无功外环的比例系数和积分系数，Δv和ΔQ分别为直流电压与无功功率的输入值与其指令值之间的差值。
6.如权利要求5所述的方法，其特征在于，所述通过测量绝缘栅双极型晶体管的热损耗来估算器件的瞬时结温的步骤，包括：
测量流过绝缘栅双极型晶体管的电流，计算流过所述绝缘栅双极型晶体管的电流平均值IT；
获取所述绝缘栅双极型晶体管的输出特性拟合曲线，将所述电流平均值IT送入所述输出特...
【专利技术属性】
技术研发人员：黄萌，陈永洋，许家琦，车江龙，刘浴霜，查晓明，
申请(专利权)人：武汉大学，国网湖北省电力有限公司，
类型：发明
国别省市：湖北;42
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