采用不同子模塊的MMC-HVDC閥損耗通用計(jì)算方法
本文選題:模塊化多電平換流器 + 閥損耗; 參考:《電力自動(dòng)化設(shè)備》2015年01期
【摘要】:針對(duì)模塊化多電平換流器型高壓直流輸電系統(tǒng)(MMC-HVDC)提出了一種閥損耗通用計(jì)算方法,可統(tǒng)一分析現(xiàn)有子模塊結(jié)構(gòu):半橋子模塊、全橋子模塊和箝位雙子模塊。首先基于系統(tǒng)運(yùn)行參數(shù)和調(diào)制控制策略解析出各子模塊元件的電流、電壓時(shí)域變化波形,然后利用廠商提供的特性曲線對(duì)半導(dǎo)體器件特性參數(shù)進(jìn)行擬合,最后結(jié)合器件電流、電壓波形和開斷次數(shù)計(jì)算其損耗和結(jié)溫。所提方法能夠計(jì)及優(yōu)化電容電壓附加控制,且便于編程實(shí)現(xiàn);谒岱椒ㄩ_發(fā)了MMC-HVDC閥損耗通用分析程序,可快速計(jì)算各種工況下的換流器功率損耗分布和器件結(jié)溫。通過算例計(jì)算驗(yàn)證了所提方法的有效性。算例結(jié)果表明:3種典型MMC拓?fù)渲蠬-MMC損耗最少,C-MMC次之,F-MMC最差;環(huán)流抑制后個(gè)別運(yùn)行工況下?lián)Q流器損耗特性可能惡化;降低器件開關(guān)頻率和提高電壓調(diào)制比均可降低損耗;當(dāng)器件開關(guān)頻率低于某特定值(本算例為500 Hz)后,器件的通態(tài)損耗成為主導(dǎo)分量。
[Abstract]:A general calculation method of valve loss for modularized multilevel commutator HVDC system (MMC-HVDC) is proposed, which can be used to analyze the existing sub-modules: half bridge module, full bridge module and clamped double submodule. Based on the system operation parameters and modulation control strategy, the current and voltage variation waveforms of each sub-module component are analyzed in time domain. Then the characteristic curve provided by the manufacturer is used to fit the characteristic parameters of semiconductor devices. Finally, the current of the semiconductor devices is combined with the current of the semiconductor devices. Voltage waveforms and breaking times are used to calculate the loss and junction temperature. The proposed method can take into account the optimization of capacitive voltage additional control, and is easy to be realized by programming. Based on the proposed method, a general analysis program for MMC-HVDC valve losses is developed, which can quickly calculate the power loss distribution and device junction temperature of converters under various operating conditions. The effectiveness of the proposed method is verified by an example. The calculation results show that H-MMC loss is the least and F-MMC is the worst in three typical MMC topologies, the converter loss characteristics may deteriorate under individual operating conditions after circumfluence suppression, and the loss can be reduced by decreasing the switching frequency and increasing the voltage modulation ratio. When the switching frequency of the device is lower than a certain value (500Hz), the on-state loss of the device becomes the dominant component.
【作者單位】: 浙江大學(xué)電氣工程學(xué)院;
【基金】:國(guó)家高技術(shù)研究發(fā)展計(jì)劃(863計(jì)劃)資助項(xiàng)目(2012AA050205)~~
【分類號(hào)】:TM721.1
【參考文獻(xiàn)】
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【共引文獻(xiàn)】
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,本文編號(hào):2117728
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