半桥子模块型直流耗能装置的主回路参数获取方法及装置与流程

专利2025-04-06  24


本申请涉及海上风电柔直系统故障穿越领域,尤其涉及一种半桥子模块型直流耗能装置的主回路参数获取方法及装置。


背景技术:

1、对于海上风电场经柔直送出并网系统,当受端电网发生故障时,网侧换流器所能向电网送出的有功功率减小,而风电场侧换流器传输的有功功率不变,系统产生盈余功率使得直流线路上的直流电压迅速上升,影响系统安全运行。加装直流耗能装置保障受端电网故障时系统的安全运行是目前的主选方案。传统的直流耗能装置采用功率器件直接串联,存在开关器件均压困难、直流电压波动大等问题。

2、将功率器件串联阀段替换为半桥子模块串联组成的开关阀组,采用模块化结构减小了电压变化率,改善了耗能装置性能,在该方案的应用过程中,需要合理地设置相应半桥子模块型直流耗能装置主回路的各项参数。因此,对半桥子模块型直流耗能装置主回路参数的优化设置是一个亟待解决的问题。


技术实现思路

1、本申请旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。

2、为此,本申请的一个目的在于提出一种半桥子模块型直流耗能装置的主回路参数获取方法,半桥子模块型直流耗能装置由多个半桥子模块级联并与集中式卸荷电阻串联而成,每个半桥子模块包括两个绝缘栅可控晶闸管igct、两个二极管以及一个子模块电容,该方法包括:获取半桥子模块型直流耗能装置对应的集中式卸荷电阻阻值以及电阻能量耐受,并根据集中式卸荷电阻阻值和电阻能量耐受确定电阻型号;根据电阻型号对应的目标电阻阻值以及半桥子模块型直流耗能装置投退期间对应的直流电压峰值,获取半桥子模块对应的电流峰值,并根据直流电压峰值和电流峰值确定igct型号以及二极管型号;确定igct型号对应的实际工作耐受电压,根据半桥子模块型直流耗能装置对应直流输电系统的额定直流电压以及实际工作耐受电压,确定半桥子模块对应的设置数量下限值,并基于设置数量下限值结合预设的半桥子模块冗余率,确定半桥子模块对应的最终设置数量;根据电阻型号对应的目标电阻阻值、半桥子模块型直流耗能装置对应直流输电系统的额定直流电压和半桥子模块对应的电容电压波动峰的峰值,获取半桥子模块对应的平均电流值,并根据平均电流值、半桥子模块对应的投入退出的最大周期和半桥子模块对应的电容电压波动峰的峰值,确定子模块电容的电容值,并基于电容值确定电容型号。

3、本申请的第二个目的在于提出一种半桥子模块型直流耗能装置的主回路参数获取装置。

4、本申请的第三个目的在于提出一种电子设备。

5、本申请的第四个目的在于提出一种非瞬时计算机可读存储介质。

6、本申请的第五个目的在于提出一种计算机程序产品。

7、为达上述目的,本申请第一方面实施例提出了一种半桥子模块型直流耗能装置的主回路参数获取方法,半桥子模块型直流耗能装置由多个半桥子模块级联并与集中式卸荷电阻串联而成,每个半桥子模块包括两个绝缘栅可控晶闸管igct、两个二极管以及一个子模块电容,其特征在于,方法包括:获取半桥子模块型直流耗能装置对应的集中式卸荷电阻阻值以及电阻能量耐受,并根据集中式卸荷电阻阻值和电阻能量耐受确定电阻型号;根据电阻型号对应的目标电阻阻值以及半桥子模块型直流耗能装置投退期间对应的直流电压峰值,获取半桥子模块对应的电流峰值,并根据直流电压峰值和电流峰值确定igct型号以及二极管型号;确定igct型号对应的实际工作耐受电压,根据半桥子模块型直流耗能装置对应直流输电系统的额定直流电压以及实际工作耐受电压,确定半桥子模块对应的设置数量下限值,并基于设置数量下限值结合预设的半桥子模块冗余率,确定半桥子模块对应的最终设置数量;根据电阻型号对应的目标电阻阻值、半桥子模块型直流耗能装置对应直流输电系统的额定直流电压和半桥子模块对应的电容电压波动峰的峰值,获取半桥子模块对应的平均电流值,并根据平均电流值、半桥子模块对应的投入退出的最大周期和半桥子模块对应的电容电压波动峰的峰值,确定子模块电容的电容值,并基于电容值确定电容型号。

8、为达上述目的,本申请第二方面实施例提出了一种半桥子模块型直流耗能装置的主回路参数获取装置,包括:第一设置模块,用于获取半桥子模块型直流耗能装置对应的集中式卸荷电阻阻值以及电阻能量耐受,并根据集中式卸荷电阻阻值和电阻能量耐受确定电阻型号;

9、第二设置模块,用于根据电阻型号对应的目标电阻阻值以及半桥子模块型直流耗能装置投退期间对应的直流电压峰值,获取半桥子模块对应的电流峰值,并根据直流电压峰值和电流峰值确定igct型号以及二极管型号;

10、第三设置模块,用于确定igct型号对应的实际工作耐受电压,根据半桥子模块型直流耗能装置对应直流输电系统的额定直流电压以及实际工作耐受电压,确定半桥子模块对应的设置数量下限值,并基于设置数量下限值结合预设的半桥子模块冗余率,确定半桥子模块对应的最终设置数量;

11、第四设置模块,用于根据电阻型号对应的目标电阻阻值、半桥子模块型直流耗能装置对应直流输电系统的额定直流电压和半桥子模块对应的电容电压波动峰的峰值,获取半桥子模块对应的平均电流值,并根据平均电流值、半桥子模块对应的投入退出的最大周期和半桥子模块对应的电容电压波动峰的峰值,确定子模块电容的电容值,并基于电容值确定电容型号。

12、为达上述目的,本申请第三方面实施例提出了一种电子设备,包括:至少一个处理器;以及与所述至少一个处理器通信连接的存储器;其中,所述存储器存储有可被所述至少一个处理器执行的指令,所述指令被所述至少一个处理器执行,以实现如本申请第一方面实施例所述的半桥子模块型直流耗能装置的主回路参数获取方法。

13、为达上述目的,本申请第四方面实施例提出了一种存储有计算机指令的非瞬时计算机可读存储介质,其中,所述计算机指令用于实现如本申请第一方面实施例所述的半桥子模块型直流耗能装置的主回路参数获取方法。

14、为达上述目的,本申请第五方面实施例提出了一种计算机程序产品,包括计算机程序,所述计算机程序在被处理器执行时实现如本申请第一方面实施例所述的半桥子模块型直流耗能装置的主回路参数获取方法。

15、本申请至少实现以下有益效果:本申请将功率器件串联阀段替换为半桥子模块串联组成的开关阀组,采用模块化结构减小了电压变化率,改善了耗能装置性能,所提半桥子模块型直流耗能装置主回路参数设置方法可实现对半桥子模块型直流耗能装置主回路参数的优化设置。



技术特征:

1.一种半桥子模块型直流耗能装置的主回路参数获取方法,所述半桥子模块型直流耗能装置由多个半桥子模块级联之后与集中式卸荷电阻串联而成,每个所述半桥子模块包括两个绝缘栅可控晶闸管igct、两个二极管以及一个子模块电容,其特征在于,所述方法包括:

2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述集中式卸荷电阻阻值对应的计算公式为:

3.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,所述电阻能量耐受对应的计算公式为:

4.根据权利要求3所述的方法,其特征在于,所述根据所述集中式卸荷电阻阻值和所述电阻能量耐受确定电阻型号,包括:

5.根据权利要求1或4所述的方法,其特征在于,所述根据所述电阻型号对应的目标电阻阻值以及所述半桥子模块型直流耗能装置投退期间对应的直流电压峰值,获取所述半桥子模块对应的电流峰值中,所述电流峰值对应的计算公式为:

6.根据权利要求5所述的方法,其特征在于,所述根据所述直流电压峰值和所述电流峰值确定igct型号以及二极管型号,包括:

7.根据权利要求6所述的方法,其特征在于,所述根据半桥子模块型直流耗能装置对应直流输电系统的额定直流电压以及所述实际工作耐受电压,确定所述半桥子模块对应的设置数量下限值中,半桥子模块对应的设置数量应满足:

8.根据权利要求6所述的方法,其特征在于,所述根据所述电阻型号对应的目标电阻阻值、所述半桥子模块型直流耗能装置对应直流输电系统的额定直流电压和所述半桥子模块对应的电容电压波动峰的峰值,获取所述半桥子模块对应的平均电流值中,所述平均电流值的计算公式为:

9.根据权利要求8所述的方法,其特征在于,所述根据所述平均电流值、所述半桥子模块对应的投入退出的最大周期和所述半桥子模块对应的电容电压波动峰的峰值,确定所述子模块电容的电容值中,电容值的计算公式为:

10.一种半桥子模块型直流耗能装置的主回路参数获取装置,其特征在于,包括:


技术总结
本申请提出了一种半桥子模块型直流耗能装置的主回路参数获取方法及装置,涉及海上风电柔直系统故障穿越领域,通过根据集中式卸荷电阻阻值和电阻能量耐受确定电阻型号;根据半桥子模块对应的直流电压峰值和电流峰值确定IGCT型号以及二极管型号;根据半桥子模块型直流耗能装置对应直流输电系统的额定直流电压以及实际工作耐受电压,结合预设的半桥子模块冗余率,确定半桥子模块对应的最终设置数量;获取半桥子模块对应的平均电流值,并根据平均电流值、半桥子模块对应的投入退出的最大周期和半桥子模块对应的电容电压波动峰的峰值,确定子模块电容的电容值以确定电容型号。本申请采用模块化结构减小了电压变化率,改善了耗能装置性能。

技术研发人员:陈怡静,李春华,李铮,张钧阳,彭程,孙栩
受保护的技术使用者:中国华能集团清洁能源技术研究院有限公司
技术研发日:
技术公布日:2024/12/17
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