[發(fā)明專利]一種電力電子裝置降額測試平臺參數(shù)確定方法

在審

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• 申請日: 2023-04-19
• 公開（公告）號: CN116466163A
• 公開（公告）日: 2023-07-21
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 肖華鋒;王曉標(biāo)
• 申請（專利權(quán)）人: 東南大學(xué)
• 主分類號: G01R31/00
• 分類號: G01R31/00;G01R31/26
• 代理公司: 北京同輝知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11357
• 代理人: 張恩慧

本發(fā)明公開了一種電力電子裝置降額測試平臺參數(shù)確定方法及裝置。其技術(shù)方案是根據(jù)額定功率下電力電子裝置的功率半導(dǎo)體器件的實際工作點及其額定參數(shù)，計算功率半導(dǎo)體器件的電壓比和電流比，選定降額測試平臺用電力電子器件的額定電壓等級，基于相等的電壓比和電流比，得出降額測試平臺功率半導(dǎo)體器件的工作點；并圍繞降額測試平臺功率半導(dǎo)體器件的運行特性，完成直流電壓等級、交流電壓等級和散熱器等級的降額設(shè)計。本發(fā)明實現(xiàn)了降額測試平臺與實際電力電子裝置在功率半導(dǎo)體器件、直流電壓等級、交流電壓等級和散熱器等級方面的降額匹配，更精確全面地反映大功率電力電子裝置的運行特性。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于電力電子變換器技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種電力電子裝置降額測試平臺參數(shù)確定方法及裝置。

背景技術(shù)

隨著新能源發(fā)電技術(shù)的不斷發(fā)展，應(yīng)用于新能源技術(shù)領(lǐng)域的電力電子變換器功率容量日趨大功率化。大功率電力電子裝備技術(shù)含量高，開發(fā)投入大，對裝備的安全穩(wěn)定工作要求高。

為保證大功率電力電子裝備的穩(wěn)定工作，在裝置投產(chǎn)和投入運行前需要檢驗其工作特性。通常，電力電子裝備的技術(shù)方案可行性及運行可靠性需要通過仿真和實驗測試檢驗。對于仿真研究，當(dāng)前已有多種軟件可供使用，如Matlab/Simulink，PSCAD/EMTDC，PLECS等，但仿真僅能初步得出技術(shù)方案的正確性；基于硬件在環(huán)技術(shù)的RTDS、RT-Lab測試平臺雖然可以將實物控制器接入，但仍然無法驗證功率環(huán)節(jié)，特別是半導(dǎo)體器件的性能表現(xiàn)無法展現(xiàn)，還需依賴全實物驗證。對于小功率的電力電子裝備，實驗測試較為方便。而對于大功率電力電子裝備，實驗測試則較為復(fù)雜。由于電壓等級高，功率容量大，要求絕緣等級高，對實驗環(huán)境和人員安全的要求較高，搭建同等功率容量的實驗平臺需要較高的硬件成本、無法滿足研發(fā)要求。此外，直接在大功率實驗平臺上應(yīng)用和調(diào)試新的控制算法存在較高的安全風(fēng)險，甚至可能損壞大功率實驗裝置。為了實現(xiàn)對大功率電力電子裝置的技術(shù)方案實驗驗證，研究人員提出了應(yīng)用于微網(wǎng)和大功率STATCOM的參數(shù)降額測試平臺的構(gòu)建方法。這些場合含有大量的大功率電力電子裝備，但是，以上研究所述方法從系統(tǒng)參數(shù)層面出發(fā)，忽略了電力電子裝置中電力電子器件的運行工作點，與實際工業(yè)現(xiàn)場的電力電子裝備中電力電子器件的運行環(huán)境相差甚遠(yuǎn)，難以反映電力電子器件的運行情況，測試結(jié)果的準(zhǔn)確性降低，不能滿足含電力電子裝備較多場合的多種測試需求。

發(fā)明內(nèi)容

發(fā)明目的：發(fā)明一種電力電子裝置降額測試平臺參數(shù)確定方法及裝置，以解決目前大功率電力電子裝置降額參數(shù)確定方法不能完全反映電力電子器件運行狀態(tài)和電力電子裝備工作特性的問題。

技術(shù)方案：一種大功率電力電子裝置的降額測試平臺構(gòu)建方法，降額測試平臺中功率半導(dǎo)體器件電壓電流定額、功率等級、直流電壓等級、交流電壓等級和散熱器等級的參數(shù)確定；根據(jù)額定功率下電力電子裝置的功率半導(dǎo)體器件的實際工作點及其額定參數(shù)，計算功率半導(dǎo)體器件的電壓比和電流比，選定降額測試平臺用電力電子器件的額定電壓等級，基于相等的電壓比和電流比，得出降額測試平臺功率半導(dǎo)體器件的實際工作時承受的電壓值和流過電流值；并圍繞降額測試平臺功率半導(dǎo)體器件的運行特性，完成直流電壓等級、交流電壓等級和散熱器等級的降額。

包括以下步驟：