CN106887942B - 变流器相模块损耗计算方法、装置及变流器损耗计算方法 - Google Patents

变流器相模块损耗计算方法、装置及变流器损耗计算方法 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种变流器相模块损耗计算方法、装置及变流器损耗计算方法,其中,变流器相模块损耗计算方法包括:获取变流器相模块的损耗类型;根据损耗类型计算变流器相模块中各器件的损耗;将各器件的损耗相加,获得变流器相模块的总损耗。这种计算方法不需要基于一定的前提条件,适用于所有的控制方式,而且适用于各种不同电路拓扑的相模块,是一种通用的变流器相模块损耗计算方法,不会因为控制方面的假设条件而产生损耗计算误差,计算准确度高。

Description

变流器相模块损耗计算方法、装置及变流器损耗计算方法
技术领域
本发明涉及变流器损耗计算领域,尤其涉及一种变流器相模块损耗计算方法、装置及变流器损耗计算方法。
背景技术
当前,一些变流器损耗计算的方法与变流器的控制方式有关,损耗计算需要一些前提假设,如假设变流器输出电流为正弦波,变流器的开关频率大于输出频率的10倍以上以及认为上、下半桥器件工作完全对称。而在一些特殊工况下,变流器的输出电流不一定为正弦波,并且一些中压高频输出大功率变流器,开关频率不一定能达到输出频率10倍以上,这会对变流器损耗计算的准确性产生很大影响。
目前,已有的变流器损耗计算方法都基于一定的前提条件,对于各种不同的控制方式使用不同的计算方法,由于一个变流器一般有一个或多个变流器相模块,这一个或多个变流器相模块的损耗之和即为变流器的总损耗,所以要计算变流器的损耗可先计算该变流器中的变流器相模块的损耗,因此,亟需一种通用的变流器相模块损耗计算方法,以使其不需要基于一定的前提条件才能使用。
发明内容
本发明提供一种变流器相模块损耗计算方法、装置及变流器损耗计算方法,用以解决现有技术中对于不同的控制方式没有通用的变流器损耗计算方法的技术问题。
本发明一方面提供一种变流器相模块损耗计算方法,包括:
获取变流器相模块的损耗类型,损耗类型包括通态损耗、开通损耗、关断损耗和吸收电路损耗中的一种或几种;
根据损耗类型计算变流器相模块中各器件的损耗;
将各器件的损耗相加,获得变流器相模块的总损耗。
进一步的,根据损耗类型计算变流器相模块中各器件的损耗,具体包括:
获取变流器相模块的控制脉冲和输出电流;
根据损耗类型获取相应的损耗特性曲线;
根据控制脉冲、输出电流和损耗特性曲线计算变流器相模块中各器件的损耗。
进一步的,根据控制脉冲、输出电流和损耗特性曲线计算变流器相模块中各器件的损耗,具体包括:
根据控制脉冲和输出电流获得各器件处于通态的时间和/或进行开关动作且能产生开关损耗的时间;
根据损耗特性曲线、各器件处于通态的时间和/或进行开关动作且能产生开关损耗的时间,计算各器件的损耗。
进一步的,根据损耗类型获取损耗特性曲线,具体包括:
若损耗类型为通态损耗,则损耗特性曲线为通态压降与电流关系的曲线;
若损耗类型为关断损耗,则损耗特性曲线为关断损耗与电流关系的曲线;
若损耗类型为开通损耗,则损耗特性曲线为开通损耗与电流关系的曲线;
若损耗类型为吸收电路损耗,则损耗特性曲线为反向恢复电流峰值与电流关系曲线。
进一步的,损耗特性曲线从器件数据手册获取,或者通过实际试验获取。
本发明另一方面提供一种变流器相模块损耗计算装置,包括:
损耗类型获取模块,用于获取变流器相模块的损耗类型,损耗类型包括通态损耗、开通损耗、关断损耗和吸收电路损耗中的一种或几种;
器件损耗计算模块,用于根据损耗类型计算变流器相模块中各器件的损耗;
总损耗计算模块,用于将各器件的损耗相加,获得变流器相模块的总损耗。
进一步的,器件损耗计算模块,具体包括:
第一器件损耗计算子模块,用于获取变流器相模块的控制脉冲和输出电流;
第二器件损耗计算子模块,用于根据损耗类型获取相应的损耗特性曲线;
第三器件损耗计算子模块,用于根据控制脉冲、输出电流和损耗特性曲线计算变流器相模块中各器件的损耗。
进一步的,第三器件损耗计算子模块,具体包括:
根据控制脉冲和输出电流获得各器件处于通态的时间和/或进行开关动作且能产生开关损耗的时间;
根据损耗特性曲线、各器件处于通态的时间和/或进行开关动作且能产生开关损耗的时间,计算各器件的损耗。
进一步的,第二器件损耗计算子模块,具体包括:
若损耗类型为通态损耗,则损耗特性曲线为通态压降与电流关系的曲线;
若损耗类型为关断损耗,则损耗特性曲线为关断损耗与电流关系的曲线;
若损耗类型为开通损耗,则损耗特性曲线为开通损耗与电流关系的曲线;
若损耗类型为吸收电路损耗,则损耗特性曲线为反向恢复电流峰值与电流关系曲线。
本发明第三方面提供一种变流器损耗计算方法,包括,根据上述的变流器相模块损耗计算方法计算获得变流器中的变流器相模块的损耗,将各变流器相模块的损耗相加,获得变流器的总损耗。
本发明提供的变流器相模块损耗计算方法、装置及变流器损耗计算方法,其中,变流器相模块损耗计算方法通过获取变流器相模块的损耗类型;根据损耗类型计算变流器相模块中各器件的损耗;将各器件的损耗相加,获得变流器相模块的总损耗。这种计算方法不需要基于一定的前提条件,适用于所有的控制方式,而且适用于各种不同电路拓扑的相模块,是一种通用的变流器相模块损耗计算方法,不会因为控制方面的假设条件而产生损耗计算误差,计算准确度高。
附图说明
在下文中将基于实施例并参考附图来对本发明进行更详细的描述。其中:
图1为本发明提供的一种变流器相模块损耗计算方法实施例一的流程示意图;
图2为本发明提供的一种变流器相模块损耗计算方法实施例二的流程示意图;
图3为本发明提供的基于IGCT的三电平相模块电路拓扑图;
图4为图3中V1的通态损耗计算方法示意图;
图5为图3中V1的关断损耗计算方法示意图;
图6为图3中上半桥吸收电路损耗计算方法示意图;
图7为本发明提供的一种变流器相模块损耗计算装置实施例三的结构示意图;
图8为本发明提供的一种变流器相模块损耗计算装置实施例四的结构示意图。
在附图中,相同的部件使用相同的附图标记。附图并未按照实际的比例绘制。
具体实施方式
下面将结合附图对本发明作进一步说明。
实施例一
图1为本发明提供的一种变流器相模块损耗计算方法实施例一的流程示意图,如图1所示,本实施例提供一种变流器相模块损耗计算方法,包括:
步骤101,获取变流器相模块的损耗类型,损耗类型包括通态损耗、关断损耗、开通损耗、吸收电路损耗中的一种或几种。
具体的,通常变流器相模块的损耗由器件的通态损耗和开关损耗组成,绝缘栅双极型晶体管(Insulated Gate Bipolar Transistor,简称IGBT)相模块就包括通态损耗和开关损耗。集成门极换流晶闸管(Intergrated Gate Commutated Thyristors,简称IGCT)变流器相模块还包括吸收电路损耗,但是IGCT和快恢复二极管(Fast recovery diode,简称FRD)的开通损耗可忽略不计。
通态损耗的计算方法是半导体开关器件的通态压降乘以通态电流然后在器件导通期间内进行积分得到,计算通态损耗的关键在于先知道通态压降和电流的关系,然后明确该开关器件处于导通状态的时间。
开关损耗由每一次开关动作所产生的损耗相加得到。计算开关损耗的关键点在于先知道关断某个电流值时损耗值与电流之间的关系,然后明确在什么时候进行开关动作且会产生损耗。
步骤102,根据损耗类型计算变流器相模块中各器件的损耗。
具体的,获取损耗类型之后,可根据具体的损耗类型来获得相应的需要用于计算的参数,如若损耗类型为通态损耗,则需要获取各器件的通态压降与电流关系的曲线,如若损耗类型为关断损耗,则需要获取各器件的关断损耗与电流关系的曲线;如若损耗类型为开通损耗,则损耗特性曲线为开通损耗与电流关系的曲线;如若损耗类型为吸收电路损耗,则损耗特性曲线为反向恢复电流峰值与电流关系曲线。变流器相模块中各器件包括主开关器件(IGBT/IGCT或其他功率半导体器件)、配套二极管以及吸收电路元件。
步骤103,将各器件的损耗相加,获得变流器相模块的总损耗。
具体的,上述步骤中分别对各器件的损耗进行计算之后,将计算结果相加,即可获得变流器相模块的总损耗。
本发明提供的变流器相模块损耗计算方法通过获取变流器相模块的损耗类型;根据损耗类型计算变流器相模块中各器件的损耗;将各器件的损耗相加,获得变流器相模块的总损耗。这种计算方法只与变流器相模块的损耗类型有关,通过分析变流器相模块的损耗类型即可进行计算,采用该方法计算时不需要基于一定的前提条件,适用于所有的控制方式,而且适用于各种不同电路拓扑的变流器相模块,是一种通用的变流器相模块损耗计算方法,并且不会因为控制方面的假设条件而产生损耗计算误差,计算准确度高。
实施例二
本实施例是在上述实施例的基础上进行的补充说明。
图2为本发明提供的一种变流器相模块损耗计算方法实施例二的流程示意图,如图2所示,本实施例提供一种变流器相模块损耗计算方法,包括:
步骤201,获取变流器相模块的损耗类型,损耗类型包括通态损耗、开通损耗、关断损耗和吸收电路损耗中的一种或几种。
本步骤与实施例一中的步骤101一致,具体可参见步骤101中的相应描述。
步骤202,根据损耗类型计算变流器相模块中各器件的损耗。
具体的,步骤202具体包括:
步骤2021,获取变流器相模块的控制脉冲和输出电流。
具体的,获取变流器相模块的控制脉冲和输出电流,是为了分析变流器相模块的换流工作状态,依据变流器仿真或实际运行的控制脉冲和输出电流计算各器件的损耗。
步骤2022,根据损耗类型获取相应的损耗特性曲线。
本步骤具体为,若损耗类型为通态损耗,则损耗特性曲线为通态压降与电流关系的曲线;
若损耗类型为关断损耗,则损耗特性曲线为关断损耗与电流关系的曲线;
若损耗类型为开通损耗,则损耗特性曲线为开通损耗与电流关系的曲线;
若损耗类型为吸收电路损耗,则损耗特性曲线为反向恢复电流峰值与电流关系曲线。
如开关器件(如IGCT或IGBT)需要获取通态压降与电流关系曲线,和关断损耗与电流关系曲线,FRD需要获取通态压降与电流关系曲线、FRD反向恢复损耗与电流关系曲线和FRD反向恢复电流峰值与电流关系曲线。
进一步的,损耗特性曲线从器件数据手册获取,或者通过实际试验获取。损耗特性曲线获取的方法可以是从器件的数据手册获取,这样可以得到器件损耗的总体趋势,便于散热分析。如果要准确计算变流器相模块的损耗,则应根据实验结果获取曲线。
步骤2023,根据控制脉冲、输出电流和损耗特性曲线计算变流器相模块中各器件的损耗。
本步骤具体为:根据控制脉冲和输出电流获得各器件处于通态的时间和/或进行开关动作且能产生开关损耗的时间;根据损耗特性曲线、各器件处于通态的时间和/或进行开关动作且能产生开关损耗的时间,计算各器件的损耗。
依据变流器相模块的控制脉冲和输出电流可以得出各器件处于通态的时间和何时进行开关动作且能产生开关损耗。
图3为本发明提供的基于IGCT的三电平相模块电路拓扑图,如图3所示,其中V1~V4为IGCT,D1~D4为反并联二极管,D5、D6为中点箝位二极管,Ls1、Rs1、Cs1以及D7构成上半桥吸收电路,Ls2、Rs2、Cs2以及D8为下半桥吸收电路。三电平IGCT相模块的损耗由IGCT的通态损耗和关断损耗、反并联以及中点箝位二极管的通态损耗和关断损耗以及吸收电路损耗组成。基于IGCT变流器相模块特性,他的开通损耗非常小,完全可以忽略不计,吸收二极管的损耗同样也可忽略不计。
图3中IGCT/FRD通态损耗的计算方法为:IGCT处于导通状态且有电流流过时将IGCT的通态压降和通过的电流相乘并积分。二极管产生关断损耗的条件是在有导通电流流过的情况下关断且关断后承受反向电压,所以IGCT关断损耗的产生条件是有电流流过该IGCT时进行关断动作,若没有电流的情况下进行关断动作IGCT芯片并不产生关断损耗。吸收电路损耗即为吸收电阻上消耗的能量,在IGCT关断以及IGCT开通时会引起吸收电路工作,电感电流通过吸收电路续流,释放能量。能量释放过程分为两个阶段:首先电感电流既通过电阻消耗又同时给吸收电容充电,支撑电容电压上升到最大后又通过电阻放电,最后电压回到直流电压,即吸收电路工作过程中电阻消耗的能量全部来自电感中所储存的能量。
步骤203,将各器件的损耗相加,获得变流器相模块的总损耗。
本发明提供的变流器相模块损耗计算方法,通过根据控制脉冲、输出电流和损耗特性曲线计算变流器相模块中各器件的损耗;再将各器件的损耗相加,获得变流器相模块的总损耗。采用该方法计算时不需要基于一定的前提条件,适用于所有的控制方式,而且适用于各种不同电路拓扑的变流器相模块,是一种通用的变流器相模块损耗计算方法,并且不会因为控制方面的假设条件而产生损耗计算误差,计算准确度高。
以下列举一个具体实施例对上述变流器相模块损耗计算方法进行说明。
以图3所示的三电平IGCT相模块电路拓扑图为例,系统运行时IGCT通态损耗的计算方法为:IGCT处于导通状态且有电流流过时将IGCT的通态压降和通过的电流相乘并积分。由三电平电路拓扑开关动作的规律,有IGCT处于导通状态但桥臂电流流过IGCT的反并联二极管的情况,在IGCT上并不产生通态损耗,所以计算IGCT的通态损耗需确定每个器件在怎样的条件下处于导通状态且有电流流过。由相桥臂IGCT的控制脉冲以及相桥臂交流电流的方向可以准确判断相桥臂每个器件的开关状态以及是否有电流通过,判断方法如表1所示。
表1
Figure GDA0000956923550000071
V1通态损耗计算方法如图4示:
V1=1表示V1处于开通状态,IF为电流方向标志,IF=1表示电流流出交流端,IF=0表示电流流入交流端。U=f(I)表示通态压降与电流的关系,通态压降和电流相乘得到通态功率,积分得到通态能量。AND表示在满足V1处于开通状态,电流流出交流端时,V1中产生的通态损耗。Integral表示对V1中产生的通态损耗进行积分,Eon-V1即为最终求得的V1的通态损耗。其他器件的通态损耗计算方法依据表1按V1的计算方法类推。
IGCT关断损耗计算:
IGCT关断损耗的产生条件是有电流流过该IGCT时进行关断动作,若没有电流的情况下进行关断动作IGCT芯片并不产生关断损耗。依此原则,由IGCT控制脉冲以及相桥臂交流电流得到IGCT产生关断损耗的方法如表2所示的IGCT相桥臂器件关断损耗产生确定方法。
表2
Figure GDA0000956923550000081
V1关断损耗计算方法如图5所示:
V1↓表示V1关断动作,IF为电流方向标志,流出交流端为1,流入交流端为0,Eoff=f(I)表示关断损耗与电流的关系曲线。AND表示V1进行关断动作,且此时电流流出交流端条件满足时,才产生关断损耗。Sum表示将各次关断能量相加,Eturn-off-V1为最终求得的V1关断损耗。其他器件关断损耗计算方法依据表2按V1计算方法类推。
由表2可知吸收电路工作的规律:在引起换流的开关动作时,V1、V3开关动作会在上半桥吸收电路产生损耗,V1、V3关断由关断电流引起吸收电路损耗,V1、V3开通时由该时刻换流二极管的反向恢复电流产生吸收电路损耗。下半桥吸收电路损耗产生同理。所以得到吸收电路损耗产生判断方法如表3所示的吸收电路损耗产生确定方法。
表3
单次开关动作在吸收电路所产生的损耗为吸收电感中所存储的能量,在IGCT关断时电感电流为此时的负载电流,IGCT开通时电感电流为此时换流二极管反向恢复电流峰值,二极管反向恢复电流峰值可通过负载电流与反向恢复电流峰值的关系曲线得到。
上半桥吸收电路损耗计算方法如图6所示:
其中V1↓表示V1关断,Els=f(I),表示吸收电路工作一次消耗能量与交流电流之间的关系。Els=f(Irm)表示吸收电路工作一次消耗的能量与二极管反向恢复电流之间的关系,二极管反向恢复电流与交流电流之间存在关联关系。
下半桥吸收电路损耗计算依据表3按照上半桥类推。
对各器件经过上述计算,将各器件的计算获得的通态损耗关断损耗相加,并加上上、下半桥吸收电路损耗,最终获得三电平IGCT变流器相模块的总损耗。
实施例三
本实施例的变流器相模块损耗计算装置用于执行上述实施例的变流器相模块损耗计算方法。
图7为本发明提供的一种变流器相模块损耗计算装置实施例三的结构示意图,如图7所示,本发明提供一种变流器相模块损耗计算装置,包括:
损耗类型获取模块301,用于获取变流器相模块的损耗类型,损耗类型包括通态损耗、开通损耗、关断损耗和吸收电路损耗中的一种或几种。
器件损耗计算模块302,用于根据损耗类型计算变流器相模块中各器件的损耗。
总损耗计算模块303,用于将各器件的损耗相加,获得变流器相模块的总损耗。
本实施例是与实施例一对应的装置实施例,具体实施方式可参见实施例一中的相应描述。
本发明提供一种变流器相模块损耗计算装置,通过损耗类型获取模块301获取变流器相模块的损耗类型,然后根据器件损耗计算模块302根据损耗类型计算变流器相模块中各器件的损耗,最后由总损耗计算模块303将各器件的损耗相加,获得变流器相模块的总损耗。这种计算方法只与变流器相模块的损耗类型有关,通过分析变流器相模块的损耗类型即可进行计算,采用该方法计算时不需要基于一定的前提条件,适用于所有的控制方式,而且适用于各种不同电路拓扑的变流器相模块,是一种通用的变流器相模块损耗计算方法,并且不会因为控制方面的假设条件而产生损耗计算误差,计算准确度高。
实施例四
本实施例是在上述实施例三的基础上进行的补充说明。
图8为本发明提供的一种变流器相模块损耗计算装置实施例四的结构示意图,如图8所示,本发明提供一种变流器相模块损耗计算装置,包括:
损耗类型获取模块401,用于获取变流器相模块的损耗类型,损耗类型包括通态损耗、开关损耗、吸收电路损耗中的一种或几种。
器件损耗计算模块402,用于根据损耗类型计算变流器相模块中各器件的损耗。
第一器件损耗计算子模块4021,用于获取变流器相模块的控制脉冲和输出电流;
第二器件损耗计算子模块4022,用于根据损耗类型获取相应的损耗特性曲线。具体的,若损耗类型为通态损耗,则损耗特性曲线为通态压降与电流关系的曲线;若损耗类型为关断损耗,则损耗特性曲线为关断损耗与电流关系的曲线;若损耗类型为开通损耗,则损耗特性曲线为开通损耗与电流关系的曲线;若损耗类型为吸收电路损耗,则损耗特性曲线为反向恢复电流峰值与电流关系曲线。
第三器件损耗计算子模块4023,用于根据控制脉冲、输出电流和损耗特性曲线计算变流器相模块中各器件的损耗。具体的,根据控制脉冲和输出电流获得各器件处于通态的时间和/或进行开关动作且能产生开关损耗的时间;根据损耗特性曲线、各器件处于通态的时间和/或进行开关动作且能产生开关损耗的时间,计算各器件的损耗。
总损耗计算模块403,用于将各器件的损耗相加,获得变流器相模块的总损耗。
本实施例是与实施例二对应的装置实施例,具体实施方式可参见实施例二中的相应描述。
本发明提供的变流器相模块损耗计算装置,通过根据第一器件损耗计算子模块4021获得控制脉冲、输出电流和第二器件损耗计算子模块4022获得损耗特性曲线,计算变流器相模块中各器件的损耗;再将各器件的损耗相加,获得变流器相模块的总损耗。采用该方法计算时不需要基于一定的前提条件,适用于所有的控制方式,而且适用于各种不同电路拓扑的变流器相模块,是一种通用的变流器相模块损耗计算方法,并且不会因为控制方面的假设条件而产生损耗计算误差,计算准确度高。
进一步的,本发明还提供一种变流器损耗计算方法,根据上述实施例中的变流器相模块损耗计算方法计算获得变流器中的变流器相模块的损耗,将各变流器相模块的损耗相加,获得变流器的总损耗。
在计算变流器的总损耗时,只需要计算组成变流器的各变流器相模块的损耗,然后将各变流器相模块的损耗相加即可。由于各变流器相模块损耗计算方法不需要基于一定的前提条件,适用于所有的控制方式,而且适用于各种不同电路拓扑的变流器相模块,是一种通用的变流器相模块损耗计算方法,因此他也是一种通用的变流器损耗计算方法。
虽然已经参考优选实施例对本发明进行了描述,但在不脱离本发明的范围的情况下,可以对其进行各种改进并且可以用等效物替换其中的部件。尤其是,只要不存在结构冲突,各个实施例中所提到的各项技术特征均可以任意方式组合起来。本发明并不局限于文中公开的特定实施例,而是包括落入权利要求的范围内的所有技术方案。

Claims (6)

1.一种变流器相模块损耗计算方法,其特征在于,包括:
获取所述变流器相模块的损耗类型,所述损耗类型包括通态损耗、开通损耗、关断损耗和吸收电路损耗中的一种或几种;
根据所述损耗类型计算所述变流器相模块中各器件的损耗;
将各所述器件的损耗相加,获得所述变流器相模块的总损耗,
其中,所述根据所述损耗类型计算所述变流器相模块中各器件的损耗,具体包括:
获取所述变流器相模块的控制脉冲和输出电流;
根据所述损耗类型获取相应的损耗特性曲线;
根据所述控制脉冲、所述输出电流和所述损耗特性曲线计算所述变流器相模块中各器件的损耗,
其中,根据所述损耗类型获取相应的损耗特性曲线包括:
若所述损耗类型为所述吸收电路损耗,则所述损耗特性曲线为反向恢复电流峰值与电流关系曲线,
其中,根据所述控制脉冲、所述输出电流和所述损耗特性曲线计算所述变流器相模块中各器件的损耗,具体包括:
根据所述控制脉冲和所述输出电流获得各所述器件处于通态的时间和/或进行开关动作且能产生开关损耗的时间;
根据所述损耗特性曲线、各所述器件处于通态的时间和/或进行开关动作且能产生开关损耗的时间,计算各所述器件的损耗。
2.根据权利要求1所述的变流器相模块损耗计算方法,其特征在于,根据所述损耗类型获取相应的损耗特性曲线还包括:
若所述损耗类型为所述通态损耗,则所述损耗特性曲线为通态压降与电流关系的曲线;
若所述损耗类型为所述关断损耗,则所述损耗特性曲线为关断损耗与电流关系的曲线;
若所述损耗类型为所述开通损耗,则所述损耗特性曲线为开通损耗与电流关系的曲线。
3.根据权利要求1或2所述的变流器相模块损耗计算方法,其特征在于,所述损耗特性曲线从器件数据手册获取,或者通过实际试验获取。
4.一种变流器相模块损耗计算装置,其特征在于,包括:
损耗类型获取模块,用于获取所述变流器相模块的损耗类型,所述损耗类型包括通态损耗、开通损耗、关断损耗、吸收电路损耗中的一种或几种;
器件损耗计算模块,用于根据所述损耗类型计算所述变流器相模块中各器件的损耗;
总损耗计算模块,用于将各所述器件的损耗相加,获得所述变流器相模块的总损耗,
其中,所述器件损耗计算模块,具体包括:
第一器件损耗计算子模块,用于获取所述变流器相模块的控制脉冲和输出电流;
第二器件损耗计算子模块,用于根据所述损耗类型获取相应的损耗特性曲线;
第三器件损耗计算子模块,用于根据所述控制脉冲、所述输出电流和所述损耗特性曲线计算所述变流器相模块中各器件的损耗,
其中,根据所述损耗类型获取相应的损耗特性曲线包括:
若所述损耗类型为所述吸收电路损耗,则所述损耗特性曲线为反向恢复电流峰值与电流关系曲线,
其中,所述第三器件损耗计算子模块,具体包括:
根据所述控制脉冲和所述输出电流获得各所述器件处于通态的时间和/或进行开关动作且能产生开关损耗的时间;
根据所述损耗特性曲线、各所述器件处于通态的时间和/或进行开关动作且能产生开关损耗的时间,计算各所述器件的损耗。
5.根据权利要求4所述的变流器相模块损耗计算装置,其特征在于,根据所述损耗类型获取相应的损耗特性曲线还包括:
若所述损耗类型为所述通态损耗,则所述损耗特性曲线为通态压降与电流关系的曲线;
若所述损耗类型为所述关断损耗,则所述损耗特性曲线为关断损耗与电流关系的曲线;
若所述损耗类型为所述开通损耗,则所述损耗特性曲线为开通损耗与电流关系的曲线。
6.一种变流器损耗计算方法,其特征在于,根据权利要求1-3任一所述的变流器相模块损耗计算方法计算获得所述变流器中的变流器相模块的损耗,将各所述变流器相模块的损耗相加,获得所述变流器的总损耗。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108595777A (zh) * 2018-04-02 2018-09-28 北京新能源汽车股份有限公司 电路中开关器件功率损耗计算方法、装置及设备
CN112542957B (zh) * 2020-11-11 2022-04-08 中国长江三峡集团有限公司 一种基于平均值等效的igct-mmc损耗分析方法

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102158103A (zh) * 2011-03-25 2011-08-17 华北电力大学 一种模块化多电平换流器直流输电损耗计算方法
CN102570864A (zh) * 2011-12-08 2012-07-11 华北电力大学 一种模块化多电平换流器在线损耗计算方法
CN103199682A (zh) * 2013-03-01 2013-07-10 南方电网科学研究院有限责任公司 基于mmc的柔性直流输电换流器谐波及损耗计算方法
CN103324843A (zh) * 2013-06-09 2013-09-25 浙江大学 一种适用于不同子模块类型的mmc阀损耗计算方法

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20150288287A1 (en) * 2012-09-21 2015-10-08 Aukland Uniservices Limited Modular multi-level converters

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102158103A (zh) * 2011-03-25 2011-08-17 华北电力大学 一种模块化多电平换流器直流输电损耗计算方法
CN102570864A (zh) * 2011-12-08 2012-07-11 华北电力大学 一种模块化多电平换流器在线损耗计算方法
CN103199682A (zh) * 2013-03-01 2013-07-10 南方电网科学研究院有限责任公司 基于mmc的柔性直流输电换流器谐波及损耗计算方法
CN103324843A (zh) * 2013-06-09 2013-09-25 浙江大学 一种适用于不同子模块类型的mmc阀损耗计算方法

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