【技术实现步骤摘要】
一种根据负荷曲线进行电能质量治理装置直流侧电解电容寿命评估的方法
本专利技术涉及电力电子器件可靠性评估领域，具体是一种根据负荷曲线进行电能质量治理装置直流侧电解电容寿命评估的方法。
技术介绍
随着新能源、信息技术与电力电子技术的飞速发展，分布式电源与分布式储能大量接入电网，配电网电能质量和供电可靠性的要求日益增加。其中，三相不平衡是影响配电网电能质量的重要因素之一，其主要由三相负荷不对称导致，广泛存在于中低压配电网中，并可能导致的线路损耗增加、配电变压器出力降低及损害用电设备等问题。因此，治理三相不平衡问题已成为提高配电网电能质量研究的重点，目前在配网中投运了大量的电能质量治理装置/三相不平衡治理装置。但目前仍存在电能质量治理装置故障率高，功能无法完全适应现场运行环境等问题，其主要原因是目前尚缺少科学有效的配网电能质量治理装置整体性能评估方法，无法在源头有效管控装置质量，提升装置现场应用效果。现有配网电能质量治理装置由不平衡电流检测电路、电流跟踪控制电路与电力电子主电路、驱动电路构成。当线路中出现负载...
【技术保护点】
1.一种根据负荷曲线进行电能质量治理装置直流侧电解电容寿命评估的方法，其特征在于包括如下步骤：/n步骤一、根据特定的电网负荷情况及配网电能质量治理装置主电路参数，确定PWM过程中的调制函数，进而结合电能质量治理装置输出电流，得出直流母线电解电容电流的频谱；/n步骤二、根据计算得出的直流母线电解电容电流的频谱及电解电容ESR的频率特性，计算所述电解电容的内部温升；/n步骤三、根据所述电解电容内部温升及电解电容所处环境温度，确定所述电解电容的寿命值；/n步骤四、结合实际负荷曲线及所述电解电容在不同工况下的寿命值，确定配网电能质量治理装置直流侧电解电容寿命预测及评估的最终结果。/n
【技术特征摘要】
1.一种根据负荷曲线进行电能质量治理装置直流侧电解电容寿命评估的方法，其特征在于包括如下步骤：
步骤一、根据特定的电网负荷情况及配网电能质量治理装置主电路参数，确定PWM过程中的调制函数，进而结合电能质量治理装置输出电流，得出直流母线电解电容电流的频谱；
步骤二、根据计算得出的直流母线电解电容电流的频谱及电解电容ESR的频率特性，计算所述电解电容的内部温升；
步骤三、根据所述电解电容内部温升及电解电容所处环境温度，确定所述电解电容的寿命值；
步骤四、结合实际负荷曲线及所述电解电容在不同工况下的寿命值，确定配网电能质量治理装置直流侧电解电容寿命预测及评估的最终结果。
2.如权利要求1所述的根据负荷曲线进行电能质量治理装置直流侧电解电容寿命评估的方法，其特征在于：所述步骤一中配网电能质量治理装置主电路参数包括网侧LCL滤波装置参数以及直流母线电容电压。
3.如权利要求1或2所述的根据负荷曲线进行电能质量治理装置直流侧电解电容寿命评估的方法，其特征在于：所述步骤一具体包括：
采用公式(1)计算配网电能质量治理装置PWM过程中的A相调制函数，
其中：Us为电网电压幅值；ω0为电网电压角频率；IoA为配网电能质量治理装置A相输出电流幅值；L为配网电能质量治理装置输出段LCL滤波器在低频时的等效电感值；为A相输出电流初相；Udc为配网电能质量治理装置直流母线电容电压；M为A相调制函数调制比；为A相调制函数初相角，A相调制函数与载波比较得到控制A相上、下桥臂开关器件导通状态的控制信号；
采用公式(2)，(3)，(4)计算配网电能质量治理装置中表示开关状态的开关函数频谱SW(m,n)及其在正交基底下的频谱SW’(m,n)：
其中：m，n表示其所在在频率为mfC+nf0，fC为三角载波频率，f0为电网基波基波频率；Jn(Mmπ/2)为n阶贝塞尔函数在Mmπ/2处的值；
根据开关函数频谱SW(m,n)及其在正交基底下的频谱SW’(m,n)，利用公式(5)计算配网电能质量治理装置中A相上桥臂开关器件电流频谱ISWA(m,n)：
其中：SW’(m,n-1)为在频率点mfC+(n-1)f0处的开关函数频谱值，SW’(m,n+1)为在频率点mfC+(n+1)f0处的开关函数频谱值，IoA为配网电能质量治理装置A相输出电流幅值；为A相输出电流初相；同理计算获得B相上桥臂开关器件电流频谱ISWB(m,n)、C相上桥臂开关器件电流频谱ISWC(m,n)；
根据A相上桥臂开关器件电流频谱ISWA(m,n)、B相上桥臂开关器件电流频谱ISWB(m,n)、C相上桥臂开关器件电流频谱ISWC(m,n)，利用公式(6)...
【专利技术属性】
技术研发人员：胡伟，郝泽伟，沈煜，宫金武，杨帆，段笑林，杨志淳，王文烁，
申请(专利权)人：国网湖北省电力有限公司电力科学研究院，国家电网有限公司，武汉科力源电气有限公司，
类型：发明
国别省市：湖北;42
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