基于双层模型的可控电流源换流器损耗优化方法

作     者：陈龙龙 高冲 张胤禄 张升 王以璇 张闻闻 CHEN Longlong;GAO Chong;ZHANG Yinlu;ZHANG Sheng;WANG Yixuan;ZHANG Wenwen

作者机构：先进输电技术国家重点实验室(国网智能电网研究院有限公司)北京市昌平区102209 新能源电力系统国家重点实验室(华北电力大学)北京市昌平区102206 

出 版 物：《电网技术》 (Power System Technology)

年 卷 期：2024年第48卷第6期

页      面：2651-2659页

核心收录：

学科分类：080802[工学-电力系统及其自动化] 0808[工学-电气工程] 08[工学] 

基　　金：国家电网公司科技项目(基于可控关断的电流源型换流器关键技术研究及样机研制)(5500202058059A0000) 

主　　题：逆阻型集成门极换流晶闸管 换流阀损耗 电流源型换流器 

摘      要：逆阻型集成门极换流晶闸管是构建可控关断电流源型换流器(current source converter,CSC)的可行器件之一。在换流器运行过程中,损耗的产生使得器件芯片结温上升,从而限制了换流阀的运行能力,因此必须明确并优化CSC中器件结温情况。该文提出了系统性的损耗特性、约束条件,建立了损耗抑制的双层模型,并给出了求解方法。提出了缓冲电路和损耗分析的综合设计方法,对缓冲回路及杂散参数范围进行了研究,对比了优化后的CSC与传统直流和柔性直流换流阀的损耗。结果表明,基于该模型的计算参数,器件损耗为5.7kW,电阻损耗约为1.8kW,器件结温增量为38℃,CSC的损耗与系统占比为0.54%。