[發(fā)明專利]適用于電力電子變壓器的自適應(yīng)投切方法、裝置及系統(tǒng)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201911080185.0
• 申請(qǐng)日: 2019-11-07
• 公開（公告）號(hào): CN110829865B
• 公開（公告）日: 2021-04-13
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 葛雪峰;袁宇波;史明明
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 國網(wǎng)江蘇省電力有限公司電力科學(xué)研究院;國家電網(wǎng)有限公司;江蘇省電力試驗(yàn)研究院有限公司
• 主分類號(hào): H02M7/217
• 分類號(hào): H02M7/217;H02M3/335
• 代理公司: 南京縱橫知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 32224
• 代理人: 俞翠華

1.一種適用于電力電子變壓器的自適應(yīng)投切方法，其特征在于，包括：

獲取電力電子變壓器初始狀態(tài)下的輸出有功功率，所述電力電子變壓器中包括若干個(gè)子功率模塊，所述子功率模塊均包括前級(jí)的AC/DC變換器和后級(jí)的高頻隔離模塊；

基于獲取到的電力電子變壓器的輸出有功功率，按照設(shè)定的策略自適應(yīng)調(diào)控電力電子變壓器中的高頻隔離模塊的投入運(yùn)行模塊數(shù)，得到新狀態(tài)的電力電子變壓器，并調(diào)控新狀態(tài)的電力電子變壓器中各子功率模塊交流輸出電壓的d軸、q軸分量，實(shí)現(xiàn)電力電子變壓器模塊功率優(yōu)化分配，完成電力電子變壓器模塊的自適應(yīng)投切；

所述新狀態(tài)的電力電子變壓器包括相連的第一功率模組和第二功率模組，所述第一功率模組中的所有AC/DC模塊和高頻隔離模塊均處于運(yùn)行狀態(tài)；所述第二功率模組中的所有AC/DC模塊均處于運(yùn)行狀態(tài)，所有高頻隔離模塊均處于待機(jī)狀態(tài)；

所述基于獲取到的電力電子變壓器的輸出有功功率，按照設(shè)定的策略自適應(yīng)調(diào)控電力電子變壓器中的高頻隔離模塊的投入運(yùn)行模塊數(shù)，具體包括以下步驟：

將獲取到的電力電子變壓器的輸出有功功率，帶入下式，求得電力電子變壓器中的高頻隔離模塊的投入運(yùn)行模塊數(shù)：

當(dāng)時(shí)：

式中，其中N_1m＝1，2…N，N為電力電子變壓器中的子功率模塊總數(shù)，α、β分別表示電力電子變壓器輸出有無功功率、無功功率的標(biāo)幺值；N_E為電力電子變壓器中的冗余子功率模塊的數(shù)目，電力電子變壓器高頻隔離部分的損耗P_R表達(dá)式為：

其中，P為電力電子變壓器輸出有功功率，P_R0為固有損耗，a、b均為損耗系數(shù)，N₁為第一功率模組中的子功率模塊數(shù)。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種適用于電力電子變壓器的自適應(yīng)投切方法，其特征在于：所述第一功率模組輸出電壓的d、q分量為：

所述第二功率模組輸出電壓的d、q分量為：

其中，U_N為電力電子變壓器交流側(cè)輸出電壓幅值。

3.一種適用于電力電子變壓器的自適應(yīng)投切裝置，其特征在于，包括：

獲取模塊，用于獲取電力電子變壓器初始狀態(tài)下的輸出有功功率，所述電力電子變壓器中包括若干個(gè)子功率模塊，所述子功率模塊均包括前級(jí)的AC/DC變換器和后級(jí)的高頻隔離模塊；

調(diào)控模塊，用于基于獲取到的電力電子變壓器的輸出有功功率，按照設(shè)定的策略自適應(yīng)調(diào)控電力電子變壓器中的高頻隔離模塊的投入運(yùn)行模塊數(shù)，得到新狀態(tài)的電力電子變壓器，并調(diào)控新狀態(tài)的電力電子變壓器中各子功率模塊交流輸出電壓的d軸、q軸分量，實(shí)現(xiàn)電力電子變壓器模塊功率優(yōu)化分配，完成電力電子變壓器模塊的自適應(yīng)投切；所述新狀態(tài)的電力電子變壓器包括相連的第一功率模組和第二功率模組，所述第一功率模組中的所有AC/DC模塊和高頻隔離模塊均處于運(yùn)行狀態(tài)；所述第二功率模組中的所有AC/DC模塊均處于運(yùn)行狀態(tài)，所有高頻隔離模塊均處于待機(jī)狀態(tài)；

所述基于獲取到的電力電子變壓器的輸出有功功率，按照設(shè)定的策略自適應(yīng)調(diào)控電力電子變壓器中的高頻隔離模塊的投入運(yùn)行模塊數(shù)，具體包括以下步驟：

將獲取到的電力電子變壓器的輸出有功功率，帶入下式，求得電力電子變壓器中的高頻隔離模塊的投入運(yùn)行模塊數(shù)：

當(dāng)時(shí)：

式中，其中N_1m＝1，2…N，N為電力電子變壓器中的子功率模塊總數(shù)，α、β分別表示電力電子變壓器輸出的有無功功率、無功功率的標(biāo)幺值；N_E為電力電子變壓器中的冗余子功率模塊的數(shù)目，電力電子變壓器高頻隔離部分的損耗P_R表達(dá)式為：

其中，P為電力電子變壓器輸出有功功率，P_R0為固有損耗，a、b均為損耗系數(shù)，N為電力電子變壓器子功率模塊總數(shù)N，N₁為第一功率模組中的子功率模塊數(shù)。