孙建宁 袁立强 谷 庆 李 婧 赵争鸣

（清华大学电机系 电力系统及发电设备安全控制和仿真国家重点实验室 北京 100084）

电力电子系统中器件利用率计算与评估方法

孙建宁 袁立强 谷 庆 李 婧 赵争鸣

（清华大学电机系 电力系统及发电设备安全控制和仿真国家重点实验室 北京 100084）

电力电子系统性能评估有不同的评价指标，其中器件利用率是一个很重要的指标，但鲜有系统化的评价方法。在电力电子系统设计过程中，对于半导体开关器件的选型主要由工程经验确定，没有定量方法的指导。以电能路由器为例，提出一种计算和评估电力电子系统中器件利用率的方法，应用于各种不同的组合电路中，通过对电路及器件参数的分析与计算，得到器件利用率的结果。器件利用率的数值越高，说明器件利用程度越高。对不同方案的器件利用率进行计算与比较，得出不同方案中器件利用程度的定量对比结果，以此作为器件选型的定量依据。通过具体实例分析器件利用率的应用场景，验证了器件利用率计算和评估方法的有效性。

电力电子系统 器件利用率 电能路由器 组合电路

0 引言

近年来，随着化石能源的枯竭与各种新能源发电的快速发展与接入，新一代电网需要更强的接纳和提高新能源并网发电的能力，同时电网的可控性与可靠性也需要达到更高的水平[1,2]。其中，相应的电力电子变换系统成为其重要保证，而如何评价电力电子变换系统优劣又是其关键问题。……