采用不同子模块的MMC-HVDC阀损耗通用计算方法

发布时间：2018-07-12 16:17

本文选题：模块化多电平换流器 + 阀损耗　；参考：《电力自动化设备》2015年01期

【摘要】：针对模块化多电平换流器型高压直流输电系统(MMC-HVDC)提出了一种阀损耗通用计算方法,可统一分析现有子模块结构:半桥子模块、全桥子模块和箝位双子模块。首先基于系统运行参数和调制控制策略解析出各子模块元件的电流、电压时域变化波形,然后利用厂商提供的特性曲线对半导体器件特性参数进行拟合,最后结合器件电流、电压波形和开断次数计算其损耗和结温。所提方法能够计及优化电容电压附加控制,且便于编程实现。基于所提方法开发了MMC-HVDC阀损耗通用分析程序,可快速计算各种工况下的换流器功率损耗分布和器件结温。通过算例计算验证了所提方法的有效性。算例结果表明:3种典型MMC拓扑中H-MMC损耗最少,C-MMC次之,F-MMC最差;环流抑制后个别运行工况下换流器损耗特性可能恶化;降低器件开关频率和提高电压调制比均可降低损耗;当器件开关频率低于某特定值(本算例为500 Hz)后,器件的通态损耗成为主导分量。
[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.
【作者单位】：浙江大学电气工程学院;
【基金】：国家高技术研究发展计划(863计划)资助项目(2012AA050205)~~
【分类号】：TM721.1

【参考文献】

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【共引文献】

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