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龙图腾网恭喜中国电力工程顾问集团中南电力设计院有限公司申请的专利模块化多电平换流阀损耗简便计算方法获国家发明授权专利权，本发明授权专利权由国家知识产权局授予，授权公告号为：CN115358176B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2024-09-13发布的发明授权授权公告中获悉：该发明授权的专利申请号/专利号为：202211137067.0，技术领域涉及：G06F30/3323；该发明授权模块化多电平换流阀损耗简便计算方法是由李浩原;王江天;刘超;李文津;王刚;周国梁;曾维雯;韩毅博;夏泠风;王凤云;彭越;周思远;曾涤非;陆洲;张梓铭;梁言桥;杨金根设计研发完成，并于2022-09-19向国家知识产权局提交的专利申请。

本模块化多电平换流阀损耗简便计算方法在说明书摘要公布了：本发明公开了一种模块化多电平换流阀损耗简便计算方法，在获得柔性直流输电系统主回路参数的基础上，即可进行换流阀损耗计算，无需建立系统电磁暂态仿真模型，便于在工程设计初期对换流阀损耗进行初步估算。相较于目前常用的模块化多电平换流阀损耗电磁暂态仿真计算方法，具有计算方法简便、计算过程快速、计算原理易于理解和掌握等优点。本发明忽略结温变化对损耗的影响，采用额定工作温度下的器件参数；忽略实际开关过程中的电流变化，利用开关器件等效参数、电流有效值与平均值和平均开关频率计算开关损耗，并引入了等效器件参数，根据导通时间比例计算等效器件参数，统一了IGBT和二极管器件的交替导通过程，在一定程度上保证了计算精度。

本发明授权模块化多电平换流阀损耗简便计算方法在权利要求书中公布了：1.模块化多电平换流阀损耗简便计算方法，其特征在于包括：模块化多电平换流阀的损耗主要由IGBT和二极管的导通损耗和开关损耗两部分组成；导通损耗的计算方法为：根据系统单极传输的有功功率和极线额定电压求得直流电流IdcN： 式中：UN——极线额定电压；P——单极传输的有功功率；柔直变压器阀侧交流相电流有效值IV为： 式中：UV——柔直变压器阀侧线电压有效值；Q——柔性直流换流站单极传输的无功功率；二倍频环流被充分抑制时，桥臂电流iarm表达式为： ω——电源角频率；IV——柔直变压器阀侧交流相电流有效值；则桥臂电流有效值Iarm_rms为： 桥臂电流平均值Iarm_avr计算式为： 将式3代入式5可得： 其中： 经过对半桥拓扑子模块的导通过程分析，可知整流工况下二极管和IGBT导通时间比例约为4:1，则有： 式中：V0D、V0T——二极管和IGBT的阈值电压；R0D、R0T——二极管和IGBT的斜率电阻；V0rec、R0rec——整流站开关器件等效阈值电压和斜率电阻；整流工况下子模块导通损耗PconSM_rec表示为： 逆变工况IGBT和二极管导通时间比例约为4:1，则有： 式中：V0inv、R0inv——逆变站开关器件等效阈值电压和斜率电阻；逆变工况下子模块导通损耗PconSM_inv表示为： IGBT及二极管开关损耗计算方法为：在简便计算中考虑取100Hz作为计算的开关频率，子模块开关损耗功率PSMsw计算式为：PSMsw＝fSM·Eon+Eoff+Erec12式中：fSM——子模块开关器件的开关频率；Eon——IGBT开通损耗；Eoff——IGBT关断损耗；Erec——二极管反向恢复损耗；对开关器件的开关能量关于电流进行二次多项式拟合，可得到： 式中：ion_T,ioff_T——IGBT开通时刻，关断时刻的电流；ioff_D——二极管关断时的电流；a1、b1、c1、a2、b2、c2——可由IGBT器件开关能量特性曲线拟合得到；a3、b3、c3——可由二极管器件反向恢复能量特性曲线拟合得到；用平均电流Iarm_avr替代不连续的IGBT及二极管电流，最终得到： 柔性直流换流站模块化多电平换流阀损耗：将以上两项损耗相加，可得整流站换流阀子模块损耗PSMloss_rec和逆变站换流阀子模块损耗PSMloss_inv为： 则整流站换流阀总损耗Ploss_rec和逆变站换流阀总损耗Ploss_inv为： 式中：Narm_rec——整流站桥臂子模块数；Narm_inv——逆变站桥臂子模块数。

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