一种应用于直流换流阀的IGCT器件配对方法与流程

专利2026-02-15  7


本申请涉及直流输电领域,具体涉及一种应用于直流换流阀的igct器件配对方法。


背景技术:

1、随着电力系统的发展,高压直流输电技术以其远距离、大容量输电上的优势而备受青睐,其中传统电网换相换流器直流输电技术(line-commutated converter basedhigh voltage direct current,lcc-hvdc)在这方面的优势更加明显。但是lcc中由于采用了晶闸管这种半控器件,在逆变侧会发生换相失败的问题,而连续换相失败则会导致直流闭锁,造成电网电压和功率的波动。为解决换相失败的固有问题,现有技术中提出了一种可关断换流器拓扑,该换流器与传统电网换相换流器的区别在于其每个桥臂由可关断管阀串组成,现有的可关断换流器拓扑如图1(a)及图1(b)所示,形成可关断器件-晶闸管串联结构,可关断器件包括但不限于绝缘栅型双极晶体管igbt、门极关断晶闸管gto、集成门极换流晶闸管igct、注入增强栅晶体管iegt等。

2、对于传统晶闸管换流阀而言,由于其不需要考虑主动关断过程,因此只需要针对反向恢复均压进行参数匹配。此前的方法为利用反向恢复电荷参数进行匹配。

3、现有的针对器件反向恢复电荷的匹配方法对于主动关断均压无明显作用,器件间主动关断均压效果较差,通过反向恢复电荷参数对不同的器件进行匹配,匹配的器件对于主动关断均压无明显作用,器件间主动关断均压效果较差,因此需要提出一种针对主动关断过程中能够实现电压均衡的匹配方法。

4、综上所述,设计一种适用于直流换流阀的igct器件配对方法显得尤为重要。


技术实现思路

1、为解决现有技术中存在的不足,本申请的目的在于,提供一种可关断器件的配对方法,以解决主动关断过程中均压效果较差的问题;这种匹配方法,通过关断延迟时间及关断损耗数据对器件进行配对,将配对成功的器件串联后进行同步关断,从而提高主动关断过程的电压的一致性,实现电压均衡。

2、为了实现上述目的,本申请提供以下技术方案:

3、一种可关断器件的配对方法,所述方法包括以下步骤:

4、获取多个可关断器件中每个可关断器件的多个关断参数,所述多个关断参数包括电流变化参数和电压变化参数;

5、根据所述多个关断参数,确定所述多个可关断器件中每个可关断器件的关断延迟时间及关断损耗;

6、根据所述每个可关断器件的关断延迟时间及关断损耗,确定所述多个可关断器件中两两可关断器件的关断延迟时间差值和关断损耗差值;

7、将关断延迟时间差值在第一预定范围内且关断损耗差值在第二预定范围内的可关断器件,进行匹配。

8、进一步的,

9、所述第一预定范围为-5%~5%;和/或,

10、所述第二预定范围为-5%~5%。

11、进一步的,

12、所述关断延迟时间为:向所述可关断器件发出关断指令至流过所述可关断器件的电流下降至第三预定值所用的时间;和/或,

13、所述关断损耗为:在向所述可关断器件发出关断指令后,所述可关断器件的电压开始上升时到流过可关断器件的电流下降至预定值这段时间内损失的能量。

14、进一步的,所述可关断器件包括:绝缘栅型双极晶体管igbt、门极关断晶闸管gto、集成门极换流晶闸管igct及注入增强栅晶体管iegt中的一种或两种以上。

15、进一步的,

16、所述第三预定值为向所述可关断器件发出关断指令前,电流稳态值的0.01-0.95倍;和/或,

17、所述第四预定值为向所述可关断器件发出关断指令前,电流稳态值的0.01-0.20倍。

18、进一步的,

19、所述第三预定值为向所述可关断器件发出关断指令前,电流稳态值的0.9倍;和/或,

20、所述第四预定值为向所述可关断器件发出关断指令前,电流稳态值的0.1倍。

21、进一步的,

22、先根据多个关断延迟时间差值对多个可关断器件进行匹配,再根据多个关断延迟时间差值匹配的对多个可关断器件进行匹配;或,

23、先根据多个关断延迟时间差值的对多个可关断器件进行匹配,再根据多个关断延迟时间差值对多个可关断器件进行匹配。

24、进一步的,

25、获取模块,被配置为获取多个可关断器件中每个可关断器件的多个关断参数;

26、分析模块,被配置为根据所述多个关断参数确定所述多个可关断器件中每个可关断器件的关断延迟时间及关断损耗;根据所述多个关断延迟时间及多个关断损耗,确定所述多个可关断器件中两两可关断器件的关断延迟时间差值和关断损耗差值;

27、匹配模块,被配置为将多个关断延迟时间差值在第一预定范围内且关断损耗差值在第二预定范围内的可关断器件,进行匹配。

28、进一步的,

29、所述关断参数包括电流变化参数和电压变化参数;和/或,

30、所述关断延迟时间为:向所述可关断器件发出关断指令至可关断器件的电流下降至第三预定值所用的时间;和/或,

31、所述关断损耗为:在向所述可关断器件发出关断指令后,电压开始上升时到电流下降至预定值倍电流稳态值这段时间内损耗的能量。

32、进一步的,所述匹配模块具体被配置用于,

33、先判断两两可关断器件的关断延迟时间差值是否匹配,若匹配,再判断关断损耗差值是否匹配;或,

34、先判断两两可关断器件的关断损耗差值是否匹配,若匹配,再判断关断延迟时间差值是否匹配。

35、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,以使所述至少一个处理器能够应用于上述可关断器件的配对方法的步骤。

36、一种存储介质,其上存储有计算机程序,所述程序被处理器执行时实现上述可关断器件的配对方法的步骤。

37、一种电子电路,所述电子电路包括多个可关断器件,其中,

38、所述多个可关断器件中的每两个可关断器件的关断延迟时间差值在第一预定范围内且关断损耗差值在第二预定范围内。

39、上述不同的可关断器件匹配包括不同种类的可关断器件及同种类不同的可关断器件。

40、有益效果

41、本申请一种可关断器件的配对方法,使用关断延迟时间及关断损耗作为匹配参数,解决了主动关断过程中均压效果较差的问题,将主动关断过程的电压不一致性可以从原来的20%降低至5%以内。

42、本申请可关断器件的配对装置,使用获取模块、分析模块及匹配模块,通过关断延迟时间及关断损耗作为匹配参数,判断可关断器件是否匹配。



技术特征:

1.一种可关断器件的配对方法,所述方法包括以下步骤:

2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,

3.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述可关断器件包括:绝缘栅型双极晶体管igbt、门极关断晶闸管gto、集成门极换流晶闸管igct及注入增强栅晶体管iegt中的一种或两种以上。

4.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,

5.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,

6.根据权利要求5所述的方法,其特征在于,

7.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,

8.一种可关断器件的配对装置,所述装置包括:

9.根据权利要求8所述的装置,其特征在于,所述分析模块被配置用于;

10.根据权利要求8所述的装置,其特征在于,所述匹配模块具体被配置用于,

11.一种电子设备,其特征在于,所述电子设备包括: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,以使所述至少一个处理器能够执行权利要求1至7任一项所述可关断器件的配对方法的步骤。

12.一种存储介质,其上存储有计算机程序,其特征在于,所述程序被处理器执行时实现权利要求1至7任一项所述可关断器件的配对方法的步骤。

13.一种电子电路,所述电子电路包括多个可关断器件,其中,


技术总结
本申请的目的在于提供一种应用于直流换流阀的IGCT器件配对方法、装置、设备及电路,所述配对方法,包括以下步骤:获取多个可关断器件中每个可关断器件的多个关断参数,所述多个关断参数包括电流变化参数和电压变化参数;根据所述多个关断参数,确定所述多个可关断器件中每个可关断器件的关断延迟时间及关断损耗;根据所述每个可关断器件的关断延迟时间及关断损耗,确定所述多个可关断器件中两两可关断器件的关断延迟时间差值和关断损耗差值;将关断延迟时间差值在第一预定范围内且关断损耗差值在第二预定范围内的可关断器件,进行匹配,解决了主动关断过程中均压效果较差的问题,将主动关断过程的电压不一致性可以从原来的20%降低至5%以内。

技术研发人员:张军,屈鲁,丁国君,王宗泽,鲁一苇,余占清,王海龙,李鸣慎,宋伟,李晓光,张嘉涛,甘之正,姚德贵
受保护的技术使用者:国网河南省电力公司电力科学研究院
技术研发日:
技术公布日:2024/11/11
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