[发明专利]二极管箝位式三电平电压源换流器损耗分析方法

权利要求书

1.一种二极管箝位式三电平电压源换流器损耗分析方法，其特征在于包括有如下步骤：

1）分析二极管箝位式三电平电压源换流器的导通规律，建立IGBT的多项式损耗模型；

2）将IGBT的导通压降和开关损耗表示成电流的二次多项式；

3）采用多项式拟合的方法来计算器件的损耗。

2.根据权利要求1所述的二极管箝位式三电平电压源换流器损耗分析方法，其特征在于上述步骤3）按如下具体步骤进行：

a. 根据IGBT厂商提供的用户手册，采用多项式拟合的方法得到IGBT的特性曲线；

b.分析二极管箝位式三电平电压源换流器的导通规律，得到各个开关管的导通占空比；

c.开关器件的通态损耗计算：

由于二极管钳位式三电平换流器结构是对称的，通常选用的各IGBT模块和钳位二极管特性相同，因此仅需对4个主开关管VT1、VT2、VD3、VD4和其中的钳位二极管VD5的损耗进行分析，

   

d.开关器件的开关损耗计算

开关损耗的计算公式为

式中T_o—工频周期，T_s—开关周期；

由此得到VT1的开关损耗P_T1sw，VD5的反向恢复损耗P_D5rec，VT2的开关损耗P_T2sw，VD4的反向恢复损耗P_D4rec

   

 

d. 二极管箝位式三电平电压源换流器的损耗计算

二极管钳位式三电平电压源换流器的损耗主要为IGBT模块的损耗，包括IGBT部分的通态损耗、开关损耗和反向并联二极管的通态损耗和反向恢复损耗，以及钳位二极管的通态损耗和反向恢复损耗,在此基础上，分析损耗随着功率因数和调制度的变化情况。

3.根据权利要求1所述的二极管箝位式三电平电压源换流器损耗分析方法，其特征在于上述电压源换流器交流侧电流为正弦波形，直流侧电容电压是平衡的。