基于数学模型的MMC阀损耗计算方法研究
2021-09-09刘苏锋郝振莉
黑龙江科学 2021年16期
刘苏锋,郝振莉
(黄河水利职业技术学院,河南 开封 475004)
MMC阀损耗是评估其性能优劣的重要指标[1-2]。文献[3]提出全桥型模块化多电平换流器损耗简化计算模型,采用最佳电平逼近调制方法,分析MMC阀脉冲、电流及电压影响快速阀损耗计算准确性的因素,基于此,文章提出基于数学模型的MMC阀计算方法。分析了影响MMC阀损耗的关键类型,提出以GBT和二极管为主的损耗计算模型,引入温度因素作用强度,对模型参数进行调整,提高计算精度。通过试验,验证了所提方法的有效性,为实际应用提供有价值的参考。
1 MMC换流器损耗分析
MMC在子模块结构及器件分布上存在较大不同。根据不同子模块的拓扑和损耗占比情况,参考相关国际标准,将 MMC 阀损耗分为主要损耗和其他损耗[4]。其中,主要损耗是由MMC 换流器主要器件导通及反向恢复引起的损耗,占整体损耗的90%以上。其他损耗是由于连接各器件之间的电路导致的损耗,此研究重点是对该类损耗的计算。
2 MMC阀损耗计算方法
2.1 MMC阀损耗计算模型
在接通和断开瞬间易产生主要损耗,即GBT和二极管损耗。为计算平均开关损耗,采用单位时间累计开关能量损失的计算方法,计算开关损耗。因二极管的特性,导电损耗仅比其导电性导致的关断损耗低2%。根据其开关能量与导通电流试验曲线,判断二者之间不存在线性关系,而是具有一定的拟合关系,且器件开关能量与端口电压之间呈近似相关性。
运行过程中,每相阀损耗分为两部分,即上桥臂子模块损耗和下桥臂子模块损耗,其分别表示为:……p>
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