两电平电压源换流器的损耗计算方法①

2011-04-13刘军娜赵成勇李广凯

电力系统及其自动化学报 2011年3期

关键词：模型

刘军娜，赵成勇，李广凯

（1.华北电力大学电力系统保护与动态安全监控教育部重点实验室，保定 071003；2.南方电网技术研究中心，广州 510623）

电压源换流器直流输电VSC－HVDC（voltage source converter based high voltage direct current）是近些年来备受关注的输电技术。自1997年首次进入市场，运行和在建的工程已有14项，最大容量已达500 MW，最高直流电压等级达350 k V。VSC－HVDC的优势备受关注，我国首个VSC－HVDC示范工程也已开始建设。

随着电流密度的增大和功率的增加，功率损耗估算成为一个重要的课题。然而IGBT的开关过程持续大约几百纳秒，要详细的模拟这个过程需要非常小的步长（大约10 ns）［1，2］。为此，国内外学者做出了不懈的努力，文献［3］利用典型的开关波形，得到简单的损耗表达式。文献［4］在仿真电路采用简单开关模型，开辟出一个用代数方程表示开关过程中的电压和电流波形的工作区，实现了微秒级的仿真步长。文献［5］将测量得到的一系列的损耗储存在表格中，采用线性差值的方法计算不同运行条件下的损耗。

本文给出了一种利用用户手册计算IGBT模块损耗的简单实用的方法。该方法基于多项式拟合理论，通过对开关器件的导通规律和导通时间的分析，可以将此方法推广到不同拓扑结构换流器的损耗分析。