【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及电子电路，尤其涉及一种柔性多状态开关电路的主动热控制方法及装置。
技术介绍
1、柔性多状态开关可以满足智能配电网分布式电源消纳、高供电可靠性等定制电力需求，因此被视为提升供电灵活性及可靠性的关键配电装备。柔性多状态开关技术的应用有望促进配电网灵活重构，构建坚强的负荷转移通道，适应负荷容量发展和电能质量需求，提高配电设备利用率。模块化多电平换流器由于自身的高可控性、高输出质量和高电压等级的优势，逐渐成为柔性多状态开关装备中最常用的拓扑之一。复杂的运行工况及多变的控制需求恶化了柔性多状态开关装备的工作环境，换流器的运行可靠性问题日益凸显。研究数据表明功率器件是整个系统中失效率最高的元件，占所有失效元件的34％。而换流系统的失效因素有55％是由温度引发的。功率器件在平均结温一定的前提下，结温波动每增加10k～20k，功率器件的预期循环次数将降低10倍，在结温波动一定的前提下，平均结温每升高20k，功率器件的预期循环次数将降低5～6倍，由此可见功率器件平均结温和结温波动是影响其预期寿命的重要因素。模块化多电平换流器在工作原理、运行特性、控制方法和故障穿越策略上均与常规拓扑存在很大差别，导致其热应力特征具有特殊性，且现有的大多数热控制测量难以直接移植到模块化多电平换流器中。
2、换流器的热应力管理与功率器件层、换流器调制层、换流器控制层及系统控制层等多层次的状态变量密切相关，可挖掘相关热控制方法。目前国内外专家学者已提出众多基于损耗优化的热控制自由度，按照所处的运行层次，可分为功率器件层自由度、换流器调制层自由度
3、因此，如何控制柔性多状态开关电路的热应力，成为亟需解决的问题。
技术实现思路
1、本专利技术提供一种柔性多状态开关电路的主动热控制方法及装置，用以实现控制柔性多状态开关电路的热应力。
2、本专利技术提供一种柔性多状态开关电路的主动热控制方法，包括：
3、获取柔性多状态开关电路对应的模块化多电平换流器交流电压调制比和桥臂电流过零点；
4、基于所述模块化多电平换流器交流电压调制比和桥臂电流过零点，确定共模电压；
5、将所述共模电压注入所述柔性多状态开关电路的桥臂电压，控制所述柔性多状态开关电路的热应力。
6、根据本专利技术提供的一种柔性多状态开关电路的主动热控制方法，所述基于所述模块化多电平换流器交流电压调制比和桥臂电流过零点，确定共模电压，包括：
7、基于所述模块化多电平换流器交流电压调制比，确定所述共模电压的幅值的取值范围；
8、基于所述桥臂电流过零点，确定所述共模电压的相位角；
9、基于所述共模电压的幅值的取值范围和所述共模电压的相位角，确定所述共模电压。
10、根据本专利技术提供的一种柔性多状态开关电路的主动热控制方法，所述基于所述模块化多电平换流器交流电压调制比，确定所述共模电压的幅值的取值范围，包括：
11、确定所述共模电压的幅值ucm的取值范围为：
12、
13、其中，udc为直流母线电压，m为所述模块化多电平换流器交流电压调制比。
14、根据本专利技术提供的一种柔性多状态开关电路的主动热控制方法，所述基于所述桥臂电流过零点，确定所述共模电压的相位角，包括：
15、确定所述共模电压的相位角αcm为：
16、αcm＝π/2-3θ1；
17、其中，θ1为所述桥臂电流过零点。
18、根据本专利技术提供的一种柔性多状态开关电路的主动热控制方法，所述将所述共模电压注入所述柔性多状态开关电路的桥臂电压，控制所述柔性多状态开关电路的热应力，包括：
19、将所述共模电压注入所述柔性多状态开关电路的桥臂电压，控制所述柔性多状态开关电路的桥臂电流大于零时，所述桥臂中包含nplus个盈余子模块；
20、其中，nplus＝nneg-npos；npos为iap大于0的情况下，所述柔性多状态开关电路的桥臂中可开关动作的子模块的最小数量；nneg为iap小于0的情况下，所述桥臂中可开关动作的子模块的最小数量；
21、其中，uo1_pos是在iap大于0的情况下桥臂电压的最大幅值，uo1_neg是在iap小于0的情况下桥臂电压的最大幅值。
22、根据本专利技术提供的一种柔性多状态开关电路的主动热控制方法，将所述共模电压注入所述柔性多状态开关电路的桥臂电压后的桥臂电压值uap,cm表示为：
23、
24、其中，udc为直流母线电压，m为所述模块化多电平换流器交流电压调制比，γ为所述模块化多电平换流器交流电压与电网电压的夹角，ucm为共模电压的幅值，ω表示电压角频率，ω＝2πf，f为mmc交流电压的频率，t表示时间。
25、本专利技术提供一种柔性多状态开关电路的主动热控制装置，包括：
26、获取模块，用于获取柔性多状态开关电路对应的模块化多电平换流器交流电压调制比和桥臂电流过零点；
27、确定模块，用于基于所述模块化多电平换流器交流电压调制比和桥臂电流过零点，确定共模电压；
28、控制模块，用于将所述共模电压注入所述柔性多状态开关电路的桥臂电压，控制所述柔性多状态开关电路的热应力。
29、本专利技术还提供一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述程序时实现如上述任一种所述柔性多状态开关电路的主动热控制方法的步骤。
30、本专利技术还提供一种非暂态计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现如上述任一种所述柔性多状态开关电路的主动热控制方法的步骤。
31、本专利技术还提供一种计算机程序产品，包括计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如上述任一种所述柔性多状态开关电路的主动热控制方法的步骤。
32、本专利技术提供的柔性多状态开关电路的主动热控制方法及装置，通过利用模块化多电平换流器共模电压注入，提升盈余子模块数，桥臂电流通过晶闸管主动旁路盈余子模块时不会影响桥臂电压波形，子模块被本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种柔性多状态开关电路的主动热控制方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的柔性多状态开关电路的主动热控制方法，其特征在于，所述基于所述模块化多电平换流器交流电压调制比和桥臂电流过零点，确定共模电压，包括：
3.根据权利要求2所述的柔性多状态开关电路的主动热控制方法，其特征在于，所述基于所述模块化多电平换流器交流电压调制比，确定所述共模电压的幅值的取值范围，包括：
4.根据权利要求2所述的柔性多状态开关电路的主动热控制方法，其特征在于，所述基于所述桥臂电流过零点，确定所述共模电压的相位角，包括：
5.根据权利要求1所述的柔性多状态开关电路的主动热控制方法，其特征在于，所述将所述共模电压注入所述柔性多状态开关电路的桥臂电压，控制所述柔性多状态开关电路的热应力，包括：
6.根据权利要求1或5所述的柔性多状态开关电路的主动热控制方法，其特征在于，将所述共模电压注入所述柔性多状态开关电路的桥臂电压后的桥臂电压值uap,CM表示为：
7.一种柔性多状态开关电路的主动热控制装置，其特征在于，包括：
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