静止无功发生器功率子模块的工作状态确定方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种静止无功发生器功率子模块的工作状态确定方法及装置，可用于电力电子技术领域。所述方法包括：根据静止无功发生器的调制策略以及静止无功发生器功率子模块中的每个功率器件的工作特性，确定每个功率器件在工频周期内的平均损耗功率；根据每个功率器件在工频周期内的平均损耗功率，确定每个所述功率器件的实时结温；根据每个所述功率器件的实时结温，确定功率子模块的工作状态。所述装置用于执行上述方法，本发明专利技术提供的静止无功发生器功率子模块的工作状态确定方法及装置，能够依托SVG的调制策略确定其功率子模块的实时结温，并依据实时结温这一影响功率子模块安全稳定运行的重要因素对SVG功率子模块的工作状态进行评估。态进行评估。态进行评估。

【技术实现步骤摘要】
静止无功发生器功率子模块的工作状态确定方法及装置


[0001]本专利技术涉及电力电子
，具体涉及一种静止无功发生器功率子模块的工作状态确定方法及装置。

技术介绍

[0002]静止无功发生器(SVG)属于电力电子装置（power electronic equipment）的一种，是由各类电力电子电路组成的装置，常用于大功率电能的变换和控制。电力电子装置受所用器件性能的影响，承受过电压、过电流的能力比较差。例如，电动机、变压器等通常可在几倍的额定电流下工作几秒钟或几分钟，而在相同条件下电力电子器件只需0.1秒或更短时间就已损坏。因此，除在设计电力电子装置时合理选择器件的电压、电流容量外，还需专门采取一些保护措施，以防止装置内的器件因过电流、过电压而损坏。某些电力电子装置对环境条件(如温度、冷却水压力、风速等)有特殊要求，需对这些条件进行监测，以保证装置可靠运行。
[0003]现有的保护动作一般从两个角度考虑，过电流保护和过电压保护。过电流保护又分为直流侧过电流、交流侧过电流和元件过电流保护等；过电压又分为直流侧过电压、交流侧过电压和元本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种静止无功发生器功率子模块的工作状态确定方法，其特征在于，包括：根据静止无功发生器的调制策略以及所述静止无功发生器功率子模块中的每个功率器件的工作特性，确定所述功率子模块中的每个功率器件在工频周期内的平均损耗功率；根据所述功率子模块中的每个功率器件在工频周期内的平均损耗功率，确定所述功率子模块中的每个所述功率器件的实时结温；根据所述功率子模块中的每个所述功率器件的实时结温，确定所述功率子模块的工作状态。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据静止无功发生器的调制策略以及所述静止无功发生器功率子模块中的每个功率器件的工作特性，确定所述功率子模块中的每个功率器件在工频周期内的平均损耗功率包括：根据静止无功发生器功率子模块中的绝缘栅双极型晶体管的工作特性，确定所述绝缘栅双极型晶体管的瞬时损耗功率；根据所述绝缘栅双极型晶体管的瞬时损耗功率以及所述静止无功发生器的调制策略，确定所述绝缘栅双极型晶体管在工频周期内的平均损耗功率；根据静止无功发生器功率子模块中的二极管的工作特性，确定所述二极管的瞬时损耗功率；根据所述二极管的瞬时损耗功率以及所述静止无功发生器的调制策略，确定所述二极管在工频周期内的平均损耗功率。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述根据静止无功发生器功率子模块中的绝缘栅双极型晶体管的工作特性，确定所述绝缘栅双极型晶体管的瞬时损耗功率包括：根据所述绝缘栅双极型晶体管的输出特性曲线，确定所述绝缘栅双极型晶体管的通态损耗功率；根据所述绝缘栅双极型晶体管的开关损耗曲线，确定所述绝缘栅双极型晶体管的开关损耗功率；根据所述绝缘栅双极型晶体管的通态损耗功率以及开关损耗功率，确定所述绝缘栅双极型晶体管的瞬时损耗功率；所述根据静止无功发生器功率子模块中的二极管的工作特性，确定所述二极管的瞬时损耗功率包括：根据所述二极管的正向偏差特性曲线，确定所述二极管的通态损耗功率；根据所述二极管的反向恢复损耗曲线，确定所述二极管的反向恢复损耗功率；根据所述二极管的通态损耗功率以及反向恢复损耗功率，确定所述二极管的瞬时损耗功率。4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述根据所述绝缘栅双极型晶体管的瞬时损耗功率以及所述静止无功发生器的调制策略，确定所述绝缘栅双极型晶体管在工频周期内的平均损耗功率包括：根据所述静止无功发生器的调制策略，确定所述绝缘栅双极型晶体管在任一开关周期内的导通时间；根据所述绝缘栅双极型晶体管在任一开关周期内的导通时间以及所述绝缘栅双极型晶体管的瞬时损耗功率，确定所述绝缘栅双极型晶体管在工频周期内的平均损耗功率；所述根据所述二极管的瞬时损耗功率以及所述静止无功发生器的调制策略，确定所述二极管在工频周期内的平均损耗功率包括：根据所述静止无功发生器的调制策略，确定所述二极管在任一开关周期内的导通时间；
根据所述二极管在任一开关周期内的导通时间以及所述二极管的瞬时损耗功率，确定所述二极管在工频周期内的平均损耗功率。5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述根据所述功率子模块中的每个功率器件在工频周期内的平均损耗功率，确定所述功率子模块中的每个所述功率器件的实时结温包括：根据所述绝缘栅双极型晶体管在工频周期内的平均损耗功率、以及所述二极管在工频周期内的平均损耗功率，构建所述功率子模块的热阻抗模型；根据所述功率子模块的热阻抗模型，确定所述绝缘栅双极型晶体管的实时结温以及所述二极管的实时结温。6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述根据所述功率子模块中的每个所述功率器件的实时结温，确定所述功率子模块的工作状态包括：根据所述静止无功发生器的调制策略，确定流经所述绝缘栅双极型晶体管的电流以及流经所述二极管的电流；根据流经所述绝缘栅双极型晶体管的电流、流经所述二极管的电流、所述绝缘栅双极型晶体管的实时结温以及所述二极管的实时结温，确定所述功率子模块的工作状态。7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述根据流经所述绝缘栅双极型晶体管的电流、流经所述二极管的电流、所述绝缘栅双极型晶体管的实时结温以及所述二极管的实时结温，确定所述功率子模块的工作状态包括：获取所述功率子模块中的直流电容的电压值；根据所述直流电容的电压值、流经所述绝缘栅双极型晶体管的电流、流经所述二极管的电流、所述绝缘栅双极型晶体管以及所述二极管的实时结温，确定所述功率子模块的工作状态。8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述根据所述直流电容的电压值、流经所述绝缘栅双极型晶体管的电流、流经所述二极管的电流、所述绝缘栅双极型晶体管的实时结温以及所述二极管的实时结温，确定所述功率子模块的工作状态包括：按照以下工作状态评估公式计算所述功率子模块的工作状态评估值：式中，表示功率子模块的工作状态评估值，表示所述直流电容的电压值，表示所述直流电容的额定电压值，表示流经所述绝缘栅双极型晶体管的电流，表示所述绝缘栅双极型晶体管的额定电流，表示流经所述二极管的电流，表示所述二极管的额定电流，表示所述绝缘栅双极型晶体管的实时结温，表示所述绝缘栅双极型晶体管的额定结温，表示所述二极管的实时结温，表示所述二极管的额定结温；若所述功率子模块的工作状态评估值大于安全裕度值，则确定所述功率子模块处于危险运行状态。
9.一种静止无功发生器功率子模块的工作状态确定装置，其特征在于，包括：第一确定模块，用于根据静止无功发生器的调...

【专利技术属性】
技术研发人员：谢欢，吴涛，李长宇，卢文清，梁倍华，赵天骐，李善颖，刘瑛琳，严乙桉，梁浩，夏雪，罗婧，张涵之，郝婧，王泽森，
申请(专利权)人：国网冀北电力有限公司电力科学研究院国家电网有限公司，
类型：发明
国别省市：