【精彩论文】柔直换流阀损耗解析计算及其误差分析

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摘要：模块化多电平换流器（MMC）柔直换流阀损耗是系统重要的性能及经济评价指标，也是换流阀功率器件选型、结温评估、冷却系统设计的直接依据。换流阀损耗主要为绝缘栅双极型晶体管（IGBT）、二极管等功率器件的导通损耗和开关损耗，占比达到90%以上。目前已有大量关于柔直换流阀损耗计算及优化方法研究成果。本文在现有解析计算法的基础上，进一步精确推导得到涵盖系统工况及器件特性的损耗计算通用表达式。提取了与损耗关联的影响因子及其权重，为损耗优化提供了依据。考虑到实际工程换流阀为电平逼近调制策略，分析解析计算法的误差来源，提出计算精度更高的基于工程运行现场数据录波的损耗计算方法。
结论：本文在现有柔直换流阀损耗解析计算基础上，进一步通过理论推导得出可覆盖系统运行工况和器件特性参数的损耗解析式，对损耗因子的权重进行了分析。在逆变工况下，开关频率和IGBT的导通特性参数权重最大；在整流模式下，开关频率和二极管的导通特性参数权重最大，可以对换流阀损耗进行针对性的优化。针对解析法开关时序与实际工况不符的问题，提出基于工程现场录波波形的损耗计算法，综合来看，本文提出的解析法适用于工程前期损耗的快速评估和专项优化，波形计算法适用于工程投运之后损耗精确计算和评估。

引文信息

李标俊, 向权舟, 姚传涛, 等. 柔直换流阀损耗解析计算及其误差分析[J]. 中国电力, 2022, 55(4): 78-84.LI Biaojun, XIANG Quanzhou, YAO Chuantao, et al. Loss analytic calculation and error analysis for hvdc converter[J]. Electric Power, 2022, 55(4): 78-84.

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编辑：杨彪、于静茹

校对：蒋东方

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