CN117151031B - 一种大功率电力电子器件并联母排设计评估方法和系统 - Google Patents
一种大功率电力电子器件并联母排设计评估方法和系统 Download PDFInfo
- Publication number
- CN117151031B CN117151031B CN202311397996.XA CN202311397996A CN117151031B CN 117151031 B CN117151031 B CN 117151031B CN 202311397996 A CN202311397996 A CN 202311397996A CN 117151031 B CN117151031 B CN 117151031B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- target scheme
- evaluation
- operation conditions
- scheme
- busbar
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 title claims abstract description 172
- 238000013461 design Methods 0.000 title claims abstract description 70
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 25
- 230000006870 function Effects 0.000 claims abstract description 13
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 claims description 17
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 claims description 11
- 238000004088 simulation Methods 0.000 claims description 11
- 238000003860 storage Methods 0.000 claims description 10
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims description 9
- 230000035945 sensitivity Effects 0.000 claims description 9
- 230000005520 electrodynamics Effects 0.000 claims description 8
- 238000005457 optimization Methods 0.000 claims description 7
- 230000008569 process Effects 0.000 description 9
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 description 8
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 6
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 5
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 4
- 230000001052 transient effect Effects 0.000 description 4
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 3
- 238000004590 computer program Methods 0.000 description 3
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 2
- 230000002411 adverse Effects 0.000 description 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 238000005520 cutting process Methods 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 1
- 238000011160 research Methods 0.000 description 1
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
- G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
- G06F30/00—Computer-aided design [CAD]
- G06F30/30—Circuit design
- G06F30/39—Circuit design at the physical level
- G06F30/398—Design verification or optimisation, e.g. using design rule check [DRC], layout versus schematics [LVS] or finite element methods [FEM]
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
- H02M7/00—Conversion of ac power input into dc power output; Conversion of dc power input into ac power output
- H02M7/003—Constructional details, e.g. physical layout, assembly, wiring or busbar connections
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Computer Hardware Design (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Theoretical Computer Science (AREA)
- Evolutionary Computation (AREA)
- Geometry (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Supply And Distribution Of Alternating Current (AREA)
Abstract
本发明涉及一种大功率电力电子器件并联母排设计评估方法和系统,包括:对目标方案的并联运行特性进行分析,确定目标方案的不同运行工况;基于预先建立的评估指标及评估函数,计算得到不同敏感性顺序下,目标方案在不同运行工况时的评估结果;基于预先确定的不同运行工况的权重以及不同敏感性顺序下目标方案在不同运行工况时的评估结果,计算得到目标方案的综合评估结果;根据目标方案的综合评估结果,确定目标方案是否满足要求,若无法满足,则根据综合评估结果对目标方案进行优化,并重新评估;若满足,则评估结束。本发明可以广泛应用于电力电子设备评估领域。
Description
技术领域
本发明涉及一种基于多目标优化的大功率电力电子器件并联母排设计评估方法和系统,属于高压大容量电力电子器件技术领域,包括但不限于柔性直流换流阀、SVG、潮流统一控制器等设备。
背景技术
随着大功率电力电子器件的设计及应用技术日益成熟,大功率电力电子器件的应用场景和应用领域不断扩大。在柔性直流技术方面,我国柔性直流工程已有10余年应用经验,柔性直流换流阀已经发展到±800kV/5GW规格,但受制于器件自身功率密度影响,目前柔性直流换流阀输送容量难以进一步提升,且与常规直流构建混合直流系统存在容量难以匹配的技术问题。
特别是,目前对基于柔性直流技术的大规模新能源送出、消纳提出了更高要求,±800kV/8GW柔性直流换流阀需求迫切,然而由于IGBT器件目前仅能达到5000A,且要求柔性直流系统具备等效发电机外特性,即与发电机近似的系统支撑能力,如2p.u.秒级过负荷能力要求等,这对IGBT器件并联设计技术提出了迫切需求。
然而,目前柔性直流换流阀等电力电子设备的母排设计主要依据研发人员设计经验,尚未形成系统的母排设计评估方法。
发明内容
针对上述问题,本发明的目的是提供一种大功率电力电子器件并联母排设计评估方法和系统,该方法能够综合评估大功率电力电子器件并联母排设计方案的优劣,并根据评估结果与评估意见给出并联母排设计方案的优化方向。
为实现上述目的,本发明采取以下技术方案:
第一方面,本发明提供一种大功率电力电子器件并联母排设计评估方法,包括以下步骤:
对目标方案的并联运行特性进行分析,确定目标方案的不同运行工况;
基于预先建立的评估指标及评估函数,计算得到不同敏感性顺序下,目标方案在不同运行工况时的评估结果;
基于预先确定的不同运行工况的权重以及不同敏感性顺序下目标方案在不同运行工况时的评估结果,计算得到目标方案的综合评估结果;
根据目标方案的综合评估结果,确定目标方案是否满足要求,若无法满足,则根据综合评估结果对目标方案进行优化,并重新评估;若满足,则评估结束。
进一步,所述对目标方案的并联运行特性进行分析,确定目标方案的不同运行工况,包括:
对目标方案进行分析,确定影响目标方案的并联运行特性的母排回路;
对母排回路中大功率电力电子器件的特性进行分析,确定目标方案的不同运行工况,分为投入状态、切除状态和闭锁状态。
进一步,所述基于预先建立的评估指标及评估函数,计算得到不同敏感性顺序下,目标方案在不同运行工况时的评估结果,包括:
基于预先建立的评估指标,计算得到目标方案的评估指标值;
基于目标方案的各项评估指标值,计算得到不同敏感性顺序下,目标方案在不同运行工况时的评估结果。
进一步,所述预先建立的评估指标,包括不均流度、杂散电感与关断电压尖峰、母排电动力与防爆设计以及技术经济性。
进一步,所述基于预先建立的评估指标,计算得到目标方案的评估指标值,包括:
在不均流度小于设计值的前提下,对不均流度进行仿真分析,得到当前运行工况下不均流度的上限值;
基于大功率电力电子器件的规格参数,利用理论分析方法,得到当前运行工况下并联回路允许的杂散电感与关断电压尖峰的上限值;
对母排电动力进行仿真校核,得到当前运行工况下母排电动力与防爆设计的下限值;
对不同母排生产工艺进行对比,确定当前运行工况下具有技术经济性的母排生产工艺;
重复上述所有步骤,计算得到其他运行工况下目标方案的评估指标值。
进一步,所述基于目标方案的各项评估指标值,计算得到不同敏感性顺序下,目标方案在不同运行工况时的评估结果,包括:
根据实际工程应用场景,确定4个评估指标的敏感性顺序;
基于4个评估指标的敏感性顺序,确定对应敏感性顺序下,待评估并联设计方案在不同运行工况下的评估结果。
进一步,所述目标方案的综合评估结果的计算公式为:
g(x1,x2,x3,x4)=f1*λ1+f2*λ2+……+fn*λn
其中,g(x1,x2,x3,x4)为目标方案的综合评估结果;f1,f2,…,fn为不同运行工况下目标方案的评估结果;λ1,λ2,…,λn为不同工况对应的权重。
第二方面,本发明提供一种大功率电力电子器件并联母排设计评估系统,包括:
方案分析模块,用于对目标方案的并联运行特性进行分析,确定目标方案的不同运行工况;
指标计算模块,用于基于预先建立的评估指标及评估函数,计算得到不同敏感性顺序下,目标方案在不同运行工况时的评估结果;
综合评估模块,用于基于预先确定的不同运行工况的权重以及不同敏感性顺序下目标方案在不同运行工况时的评估结果,计算得到目标方案的综合评估结果;
优化输出模块,用于根据目标方案的综合评估结果,确定目标方案是否满足要求,若无法满足,则根据综合评估结果对目标方案进行优化,并重新评估;若满足,则评估结束。
第三方面,本发明提供一种存储一个或多个程序的计算机可读存储介质,所述一个或多个程序包括指令,所述指令当由计算设备执行时,使得所述计算设备执行所述方法中的任一方法。
第四方面,本发明提供一种计算设备,包括:一个或多个处理器、存储器及一个或多个程序,其中一个或多个程序存储在所述存储器中并被配置为所述一个或多个处理器执行,所述一个或多个程序包括用于执行所述方法中的任一方法的指令。
本发明由于采取以上技术方案,其具有以下优点:
1、本发明在对并联母排设计方案进行评估时,给出了并联母排设计考虑要素,避免由于考虑不足导致的母排设计不合格;
2、本发明在对并联母排设计方案进行评估后,还能够根据评估结果给出母排设计优化方向,可实现了母排设计阶段的快速迭代,降低工程设计成本;
因此,本发明可以广泛应用于电力电子装备技术领域。
附图说明
通过阅读下文优选实施方式的详细描述,各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的,而并不认为是对本发明的限制。在整个附图中,用相同的附图标记表示相同的部件。在附图中:
图1是本发明实施例提供的大功率电力电子器件并联母排设计评估方法流程图;
图2典型半桥子模块器件并联拓扑图。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合本发明实施例的附图,对本发明实施例的技术方案进行清楚、完整地描述。显然,所描述的实施例是本发明的一部分实施例,而不是全部的实施例。基于所描述的本发明的实施例,本领域普通技术人员所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
需要注意的是,这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式,而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的,除非上下文另外明确指出,否则单数形式也意图包括复数形式,此外,还应当理解的是,当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时,其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。
本发明的一些实施例中,提供一种大功率电力电子器件并联母排设计评估方法,根据母排设计方案对器件并联回路运行工况分类,充分考虑了每种工况下并联回路不均流度、回路杂散电感与关断电压尖峰、母排电动力与防爆设计、技术经济性等方面影响因素;根据不同工况重要程度,综合评估器件并联母排回路设计方案的优劣,并根据评估结果与评估意见给出母排结果优化方向。
与之相对应地,本发明的另一些实施例中,提供一种大功率电力电子器件并联母排设计评估系统、设备和介质。
实施例1
如图1所示,本实施例提供的一种大功率电力电子器件并联母排设计评估方法,包括以下步骤:
1)对目标方案的并联运行特性进行分析,确定目标方案的不同运行工况;
2)基于预先建立的评估指标及评估函数,计算得到不同敏感性顺序下,目标方案在不同运行工况时的评估结果;
3)基于预先确定的不同运行工况的权重以及不同敏感性顺序下目标方案在不同运行工况时的评估结果,计算得到目标方案的综合评估结果;
4)根据目标方案的综合评估结果,确定目标方案是否满足要求,若无法满足,则根据综合评估结果对目标方案进行优化,并返回步骤1)重新评估;若满足,则评估结束。
优选地,上述步骤1)中,对目标方案的并联运行特性进行分析,确定目标方案的不同运行工况,包括:
1.1)对目标方案进行分析,确定影响目标方案的并联运行特性的母排回路;
1.2)对母排回路中大功率电力电子器件的特性进行分析,确定目标方案的不同运行工况,分为投入状态、切除状态和闭锁状态。
优选地,上述步骤2)中,基于预先建立的评估指标及评估函数,计算得到不同运行工况下目标方案的评估结果,包括:
2.1)基于预先建立的评估指标,计算得到目标方案的评估指标值;
2.2)基于目标方案的各项评估指标值,计算得到不同敏感性顺序下,目标方案在不同运行工况时的评估结果。
优选地,上述步骤2.1)中,预先建立的评估指标,至少包括不均流度x1、杂散电感与关断电压尖峰x2、母排电动力与防爆设计x3以及技术经济性x4等。
优选地,上述步骤2.1)中,目标方案的评估指标值,包括:
2.1.1)在不均流度小于设计值的前提下,对不均流度进行仿真分析,得到当前运行工况下不均流度的上限值;
2.1.2)基于大功率电力电子器件的规格参数,利用理论分析方法,得到当前运行工况下并联回路允许的杂散电感与关断电压尖峰x2的上限值;
2.1.3)对母排电动力进行仿真校核,得到当前运行工况下母排电动力与防爆设计x3的下限值;
2.1.4)对不同母排生产工艺进行对比,确定当前运行工况下具有技术经济性的母排生产工艺;
2.1.5)重复步骤2.1.1)~2.1.4),分别计算得到其他运行工况下目标方案的评估指标值。
优选地,上述步骤2.2)中,基于目标方案的各项评估指标值,计算得到不同敏感性顺序下,目标方案在不同运行工况时的评估结果,包括:
2.2.1)根据实际工程应用场景,确定4个评估指标的敏感性顺序;
2.2.2)基于4个评估指标的敏感性顺序,确定对应敏感性顺序下,待评估并联设计方案在不同运行工况下的评估结果。
实际上,对待评估并联设计方案的评估结果进行计算时,计算函数f1(x1,x2,x3,x4)设计主要依据实际工程中对4个评估指标的承受程度来确定。例如,特殊场景用途下,通过牺牲经济性指标从而确保另外3项评估指标满足设计要求;再如,若大功率电力电子器件的通流能力已定,可选用更高耐压能力器件时,回路杂散电感与关断电压尖峰x2指标可适当放宽等。
优选地,上述步骤3)中,目标方案的综合评估结果的计算公式为:
g(x1,x2,x3,x4)=f1*λ1+f2*λ2+……+fn*λn
其中,g(x1,x2,x3,x4)为目标方案的综合评估结果;f1,f2,…,fn为不同运行工况下目标方案的评估结果;λ1,λ2,…,λn为不同工况对应的权重,各运行工况的权重根据其对换流阀本体运行过程中的重要性以及不利影响确定。
实施例2
本实施例以柔性直流换流阀半桥子模块为例,对实施例1提供的基于多目标优化设计的大功率电力电子器件并联母排设计方法进行进一步阐述。
1)根据目标方案的运行机理,对大功率电力电子器件并联回路的运行工况进行分类。
确定设计方案。如图2所示,该柔直换流阀半桥子模块中,目标方案为大功率电力电子IGBT器件和二极管器件并联,即图2中的IGBT器件T1、IGBT器件T2、IGBT器件T1’和IGBT器件T2’分别与二极管D1、二极管D2、二极管T1’和二极管T2’并联,影响其并联运行特性的母排主要为IGBT器件与C1、C2、C3、C4等电容器组相连部分。而且由于IGBT器件自身运行与母排设计关联度较小,本实施例主要考虑IGBT器件与C1、C2、C3、C4等电容器组相连的母排回路。
运行机理分析。由于IGBT器件为全控型器件,其运行工况主要是稳态(导通)和暂态(开通、关断)等两类过程;而二极管为不控型器件,其运行工况主要是稳态(导通)。
运行工况分类。该柔直换流阀半桥子模块在稳态运行过程中,其运行工况主要表现在3种运行工况:
第一种运行工况:闭锁。此时,上、下两组IGBT器件都处于关断状态,由反并联二极管的正向导通性决定半桥子模块的状态。当电流经过二极管D1和二极管D1’时,C1、C2、C3、C4等电容器组并联后串联在桥臂中并充电;当电流经过二极管D2和二极管D2’时,C1、C2、C3、C4等电容器组被旁路。
第二种运行工况:投入。此时,IGBT器件T1和IGBT器件T1’开通,IGBT器件T2和IGBT器件T2’关断,不管电流的方向如何,该柔直换流阀半桥子模块的输出电压都为电容电压,电流的方向则决定了电容是充电还是放电。
第三种运行工况:切除。此时,IGBT器件T1和IGBT器件T1’关断,IGBT器件T2和IGBT器件T2’开通,电流通过IGBT器件T2和IGBT器件T2’或二极管D2和二极管D2’,该柔直换流阀半桥子模块的电容总是处于被旁路状态。
2)基于预先建立的评估指标及评估函数,计算得到不同运行工况下目标方案的评估结果。
本实施例中以第二种运行工况为例,对该并联母排设计方案进行评估。具体地,IGBT器件T1和IGBT器件T1’为开通状态,IGBT器件T2和IGBT器件T2’为关断状态,电流从IGBT器件T1和IGBT器件T1’流入电容器组,从电容器组负极流出子模块,且IGBT器件T1和IGBT器件T1’即将关断,然后IGBT器件T2和IGBT器件T2’即将开通的换流工况为例,进一步详细说明。
2.1)计算并联回路不均流度x1。
分析并联回路不均流度,是否达到设计值,如小于5%;通过仿真,对并联回路不同程度的不均流度下对IGBT器件和子模块的影响,确定不均流度上限。
2.2)计算回路杂散电感与关断电压尖峰x2。
基于器件的技术规格参数,利用理论分析方法Up=Uc+Ldi/dt,结合通常关断过程中di/dt,确定并联回路中允许的杂散电感上限值。
2.3)母排电动力与防爆设计x3。
对母排电动力进行仿真校核,是否满足防爆设计;通过对母排运行过程中的电动力进行仿真,分析母排各位置的应力,是否超出材料的许用应力,是否会对母排造成破坏性影响,如断裂、大幅形变等,确定母排结构强度设计下限值。
2.4)技术经济性x4。
通过对不同母排生产工艺对比,确定具有技术经济性的母排工艺。
根据上述仿真或分析等手段,确定上述四种影响因素参数的边界值,给出该运行工况下并联母排设计方案的评估结果f(x1,x2,x3,x4)。
同理,分别对其他运行工况进行逐个分析,得到所有运行工况下并联母排设计方案的评估结果。
3)根据预先确定的各运行工况的权重以及待评估母排设计方案的评估结果,计算得到待评估母排设计方案的综合评估结果。
考虑到该暂态过程为核心运行工况,其权重系数可适当较大,对于稳态工况权重系数适当放小,可通过优化器件参数配合来弥补。
4)根据母排方案综合评估结果,确定目标方案是否满足要求,若无法满足,则根据评估结果中短板进行优化,重复步骤1),若满足,则评估结束。
实施例3
上述实施例1提供了大功率电力电子器件并联母排设计评估方法,与之相对应地,本实施例提供一种大功率电力电子器件并联母排设计评估系统。本实施例提供的系统可以实施实施例1的大功率电力电子器件并联母排设计评估方法,该系统可以通过软件、硬件或软硬结合的方式来实现。例如,该系统可以包括集成的或分开的功能模块或功能单元来执行实施例1各方法中的对应步骤。由于本实施例的系统基本相似于方法实施例,所以本实施例描述过程比较简单,相关之处可以参见实施例1的部分说明即可,本实施例提供的系统的实施例仅仅是示意性的。
本实施例提供的大功率电力电子器件并联母排设计评估系统,包括:
方案分析模块,用于对目标方案的并联运行特性进行分析,基于分析结果对大功率电力电子器件并联回路的运行工况进行分类;
指标计算模块,用于基于预先建立的评估指标及评估函数,计算得到不同敏感性顺序下,目标方案在不同运行工况时的评估结果;
综合评估模块,用于基于预先确定的不同运行工况的权重以及不同敏感性顺序下目标方案在不同运行工况时的评估结果,计算得到目标方案的综合评估结果;
优化输出模块,用于根据目标方案的综合评估结果,确定目标方案是否满足要求,若无法满足,则根据综合评估结果对目标方案进行优化,并重新评估;若满足,则评估结束。
实施例4
本实施例提供一种与本实施例1所提供的大功率电力电子器件并联母排设计评估方法对应的处理设备,处理设备可以是用于客户端的处理设备,例如手机、笔记本电脑、平板电脑、台式机电脑等,以执行实施例1的方法。
所述处理设备包括处理器、存储器、通信接口和总线,处理器、存储器和通信接口通过总线连接,以完成相互间的通信。存储器中存储有可在所述处理器上运行的计算机程序,所述处理器运行所述计算机程序时执行本实施例1所提供的大功率电力电子器件并联母排设计评估方法。
在一些实施例中,存储器可以是高速随机存取存储器(RAM:Random AccessMemory),也可能还包括非不稳定的存储器(non-volatile memory),例如至少一个磁盘存储器。
在另一些实施例中,处理器可以为中央处理器(CPU)、数字信号处理器(DSP)等各种类型通用处理器,在此不做限定。
实施例5
本实施例1的大功率电力电子器件并联母排设计评估方法可被具体实现为一种计算机程序产品,计算机程序产品可以包括计算机可读存储介质,其上载有用于执行本实施例1所述的大功率电力电子器件并联母排设计评估方法的计算机可读程序指令。
计算机可读存储介质可以是保持和存储由指令执行设备使用的指令的有形设备。计算机可读存储介质例如可以是但不限于电存储设备、磁存储设备、光存储设备、电磁存储设备、半导体存储设备或者上述的任意组合。
最后应当说明的是:以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其限制,尽管参照上述实施例对本发明进行了详细的说明,所属领域的普通技术人员应当理解:依然可以对本发明的具体实施方式进行修改或者等同替换,而未脱离本发明精神和范围的任何修改或者等同替换,其均应涵盖在本发明的权利要求保护范围之内。
Claims (5)
1.一种大功率电力电子器件并联母排设计评估方法,其特征在于,包括以下步骤:
对目标方案的并联运行特性进行分析,确定目标方案的不同运行工况;
所述对目标方案的并联运行特性进行分析,确定目标方案的不同运行工况,包括:对目标方案进行分析,确定影响目标方案的并联运行特性的母排回路;对母排回路中大功率电力电子器件的特性进行分析,确定目标方案的不同运行工况,分为投入状态、切除状态和闭锁状态;
基于预先建立的评估指标及评估函数,计算得到不同敏感性顺序下,目标方案在不同运行工况时的评估结果;
所述基于预先建立的评估指标及评估函数,计算得到不同敏感性顺序下,目标方案在不同运行工况时的评估结果,包括:基于预先建立的评估指标,计算得到目标方案的评估指标值;基于目标方案的各项评估指标值,计算得到不同敏感性顺序下,目标方案在不同运行工况时的评估结果;所述预先建立的评估指标,包括不均流度、杂散电感与关断电压尖峰、母排电动力与防爆设计以及技术经济性;
所述基于预先建立的评估指标,计算得到目标方案的评估指标值,包括:在不均流度小于设计值的前提下,对不均流度进行仿真分析,得到当前运行工况下不均流度的上限值;基于大功率电力电子器件的规格参数,利用理论分析方法,得到当前运行工况下并联回路允许的杂散电感与关断电压尖峰的上限值;对母排电动力进行仿真校核,得到当前运行工况下母排电动力与防爆设计的下限值;对不同母排生产工艺进行对比,确定当前运行工况下具有技术经济性的母排生产工艺;重复上述所有步骤,计算得到其他运行工况下目标方案的评估指标值;
所述基于目标方案的各项评估指标值,计算得到不同敏感性顺序下,目标方案在不同运行工况时的评估结果,包括:根据实际工程应用场景,确定4个评估指标的敏感性顺序;基于4个评估指标的敏感性顺序,确定对应敏感性顺序下,待评估并联设计方案在不同运行工况下的评估结果;
基于预先确定的不同运行工况的权重以及不同敏感性顺序下目标方案在不同运行工况时的评估结果,计算得到目标方案的综合评估结果;
根据目标方案的综合评估结果,确定目标方案是否满足要求,若无法满足,则根据综合评估结果对目标方案进行优化,并重新评估;若满足,则评估结束。
2.如权利要求1所述的一种大功率电力电子器件并联母排设计评估方法,其特征在于,所述目标方案的综合评估结果的计算公式为:
g(x1,x2,x3,x4)=f1*λ1+f2*λ2+……+fn*λn
其中,g(x1,x2,x3,x4)为目标方案的综合评估结果;f1,f2,…,fn为不同运行工况下目标方案的评估结果;λ1,λ2,…,λn为不同工况对应的权重。
3.一种大功率电力电子器件并联母排设计评估系统,其特征在于,包括:
方案分析模块,用于对目标方案的并联运行特性进行分析,确定目标方案的不同运行工况;所述对目标方案的并联运行特性进行分析,确定目标方案的不同运行工况,包括:对目标方案进行分析,确定影响目标方案的并联运行特性的母排回路;对母排回路中大功率电力电子器件的特性进行分析,确定目标方案的不同运行工况,分为投入状态、切除状态和闭锁状态;
指标计算模块,用于基于预先建立的评估指标及评估函数,计算得到不同敏感性顺序下,目标方案在不同运行工况时的评估结果;
所述基于预先建立的评估指标及评估函数,计算得到不同敏感性顺序下,目标方案在不同运行工况时的评估结果,包括:基于预先建立的评估指标,计算得到目标方案的评估指标值;基于目标方案的各项评估指标值,计算得到不同敏感性顺序下,目标方案在不同运行工况时的评估结果;所述预先建立的评估指标,包括不均流度、杂散电感与关断电压尖峰、母排电动力与防爆设计以及技术经济性;
所述基于预先建立的评估指标,计算得到目标方案的评估指标值,包括:在不均流度小于设计值的前提下,对不均流度进行仿真分析,得到当前运行工况下不均流度的上限值;基于大功率电力电子器件的规格参数,利用理论分析方法,得到当前运行工况下并联回路允许的杂散电感与关断电压尖峰的上限值;对母排电动力进行仿真校核,得到当前运行工况下母排电动力与防爆设计的下限值;对不同母排生产工艺进行对比,确定当前运行工况下具有技术经济性的母排生产工艺;重复上述所有步骤,计算得到其他运行工况下目标方案的评估指标值;
所述基于目标方案的各项评估指标值,计算得到不同敏感性顺序下,目标方案在不同运行工况时的评估结果,包括:根据实际工程应用场景,确定4个评估指标的敏感性顺序;基于4个评估指标的敏感性顺序,确定对应敏感性顺序下,待评估并联设计方案在不同运行工况下的评估结果;
综合评估模块,用于基于预先确定的不同运行工况的权重以及不同敏感性顺序下目标方案在不同运行工况时的评估结果,计算得到目标方案的综合评估结果;
优化输出模块,用于根据目标方案的综合评估结果,确定目标方案是否满足要求,若无法满足,则根据综合评估结果对目标方案进行优化,并重新评估;若满足,则评估结束。
4.一种存储一个或多个程序的计算机可读存储介质,其特征在于,所述一个或多个程序包括指令,所述指令当由计算设备执行时,使得所述计算设备执行如权利要求1至2所述方法中的任一方法。
5.一种计算设备,其特征在于,包括:一个或多个处理器、存储器及一个或多个程序,其中一个或多个程序存储在所述存储器中并被配置为所述一个或多个处理器执行,所述一个或多个程序包括用于执行如权利要求1至2所述方法中的任一方法的指令。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202311397996.XA CN117151031B (zh) | 2023-10-26 | 2023-10-26 | 一种大功率电力电子器件并联母排设计评估方法和系统 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202311397996.XA CN117151031B (zh) | 2023-10-26 | 2023-10-26 | 一种大功率电力电子器件并联母排设计评估方法和系统 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN117151031A CN117151031A (zh) | 2023-12-01 |
CN117151031B true CN117151031B (zh) | 2024-01-30 |
Family
ID=88910314
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN202311397996.XA Active CN117151031B (zh) | 2023-10-26 | 2023-10-26 | 一种大功率电力电子器件并联母排设计评估方法和系统 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN117151031B (zh) |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2002039214A2 (en) * | 2000-11-10 | 2002-05-16 | Children's Medical Center Corporation | Relevance networks for visualizing clusters in gene expression data |
CN103439666A (zh) * | 2013-09-02 | 2013-12-11 | 北京航空航天大学 | 一种锂离子电池容量衰退评估的几何方法 |
CN110046376A (zh) * | 2019-02-26 | 2019-07-23 | 中国西安卫星测控中心 | 一种基于贝叶斯网络的卫星姿控系统多工况健康评估方法 |
CN111680879A (zh) * | 2020-05-11 | 2020-09-18 | 国家电网有限公司 | 一种考虑敏感负荷失效的配电网运行韧性评估方法及装置 |
CN116822954A (zh) * | 2023-06-29 | 2023-09-29 | 中国建设银行股份有限公司 | 发电项目的评估方法、装置、电子设备和存储介质 |
-
2023
- 2023-10-26 CN CN202311397996.XA patent/CN117151031B/zh active Active
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2002039214A2 (en) * | 2000-11-10 | 2002-05-16 | Children's Medical Center Corporation | Relevance networks for visualizing clusters in gene expression data |
CN103439666A (zh) * | 2013-09-02 | 2013-12-11 | 北京航空航天大学 | 一种锂离子电池容量衰退评估的几何方法 |
CN110046376A (zh) * | 2019-02-26 | 2019-07-23 | 中国西安卫星测控中心 | 一种基于贝叶斯网络的卫星姿控系统多工况健康评估方法 |
CN111680879A (zh) * | 2020-05-11 | 2020-09-18 | 国家电网有限公司 | 一种考虑敏感负荷失效的配电网运行韧性评估方法及装置 |
CN116822954A (zh) * | 2023-06-29 | 2023-09-29 | 中国建设银行股份有限公司 | 发电项目的评估方法、装置、电子设备和存储介质 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN117151031A (zh) | 2023-12-01 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
Mikkili et al. | Simulation and real-time implementation of shunt active filter id–iq control strategy for mitigation of harmonics with different fuzzy membership functions | |
CN103914599B (zh) | 一种模块化多电平换流器的戴维南等效整体建模方法 | |
CN103746583B (zh) | 一种mmc的桥臂等效仿真方法 | |
CN105932989A (zh) | 一种可调脉冲信号发生装置 | |
Lv et al. | A dynamic current balancing method for paralleled SiC MOSFETs using monolithic Si-RC snubber based on a dynamic current sharing model | |
CN110705035B (zh) | 大容量电力电子系统的离散状态事件驱动解耦仿真方法 | |
CN114755610B (zh) | 一种单相并联逆变器的故障诊断方法 | |
Dongye et al. | Coupled inductance model of full-bridge modules in hybrid high voltage direct current circuit breakers | |
CN117151031B (zh) | 一种大功率电力电子器件并联母排设计评估方法和系统 | |
Gao et al. | Fast simulation model of voltage source converters with arbitrary topology using switch-state prediction | |
Long et al. | Power losses reduction of T-type grid-connected converters based on tolerant sequential model predictive control | |
Gao et al. | An efficient half-bridge mmc model for emtp-type simulation based on hybrid numerical integration | |
KR20090006958A (ko) | 알티디에스와 에스엠이에스 시스템의 연계를 통한 전력계통 해석 알고리즘 | |
Liu et al. | Improved voltage balancing method based on MMC nearest level modulation | |
CN107994573B (zh) | 一种多端柔性直流输电系统多目标优化设计方法 | |
Dong et al. | Design of rapid-control-prototype platform for modular multilevel converter based on RT-lab | |
CN106941260B (zh) | 一种模块化多电平换流器的性能评价方法及装置 | |
CN104617804A (zh) | 一种空间矢量脉宽调制方法 | |
Zhang et al. | Research on fault clearing scheme for half-bridge modular multilevel converters high voltage DC based on overhead transmission lines | |
CN108448595B (zh) | 一种光伏-串补系统时域仿真小扰动分析方法及系统 | |
Joseph et al. | Performance analysis of multilevel inverter with battery balanced discharge function and harmonic optimization with genetic algorithm | |
Zhang et al. | Real-Time HIL Emulation of DRM with Machine Learning Accelerated WBG Device Models | |
Pei et al. | A general modeling approach for the MMC averaged-value model in large-scale DC grid | |
Liu et al. | An MMC submodular capacitor voltage balancing scheme based on improved bucket sorting | |
CN112417667B (zh) | 一种基于mmc高效电磁暂态桥臂等效模型的仿真方法 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
GR01 | Patent grant | ||
GR01 | Patent grant |