直流耗能装置的耗能子模块均压电阻取值范围确定方法与流程

本申请涉及直流耗能装置，特别是涉及一种直流耗能装置的耗能子模块均压电阻取值范围确定方法。

背景技术：

1、随着输电技术的发展，为了实现输电系统的故障穿越，需要使用直流耗能装置消耗掉输电系统中的直流母线电压的盈余功率，以保障设备运行安全。

2、目前，为了平衡了设备造价和器件制造水平等因素，输电系统中的直流耗能装置多采用混合式直流耗能装置，混合式直流耗能装置多采用集中式耗能电阻结合耗能子模块的均压电阻实现耗能。

3、然而，对于耗能子模块均压电阻的取值范围尚未有系统的方法确定，导致面对不同输电系统的耗能需求时，无法方便的设计对应的直流耗能装置。

技术实现思路

1、基于此，有必要针对上述技术问题，提供一种能够方便确定直流耗能装置的耗能子模块均压电阻取值范围的确定方法。

2、第一方面，本申请提供一种直流耗能装置的耗能子模块均压电阻取值范围确定方法，该方法包括：

3、获取时间参数、电阻参数、安全系数和耗能系数，时间参数为直流耗能装置的单个耗能投切周期子模块允许投入时间的最小值；

4、根据时间参数和耗能系数，确定耗能子模块均压电阻取值范围的上限值；

5、根据安全系数和电阻参数，确定耗能子模块均压电阻取值范围的下限值。

6、在其中一个实施例中，时间参数的确定步骤包括：

7、获取直流耗能装置的结构参数和耗能功率；

8、根据结构参数，确定一功率传递系数；

9、计算盈余功率和耗能功率的比值与功率传递系数一致时的目标盈余功率；

10、确定目标盈余功率对应的单个耗能投切周期子模块允许投入时间为时间参数。

11、在其中一个实施例中，计算盈余功率和耗能功率的比值与功率传递系数一致时的目标盈余功率，包括：

12、

13、其中，ps为盈余功率，pr为耗能功率，n和n为直流耗能装置的结构参数，具体地，n为冗余耗能子模块数，n为额定耗能子模块数。

14、在其中一个实施例中，确定目标盈余功率对应的单个耗能投切周期子模块允许投入时间为时间参数，包括：

15、

16、其中，trsm(ps)为单个耗能投切周期子模块允许投入时间，ceq为直流耗能装置的总电容，csm为直流耗能装置的耗能子模块的电容，uu为直流耗能装置投入时的直流母线电压，ud为直流耗能装置切除时的直流母线电压，ps为盈余功率，pr为耗能功率，n和n为直流耗能装置的结构参数，具体地，n为冗余耗能子模块数，n为额定耗能子模块数。

17、在其中一个实施例中，根据时间参数和耗能系数，确定子模块均压电阻取值范围的上限值，包括：

18、

19、其中，rsm_min为取值范围的上限值，trsm_min为时间参数，为耗能系数，其中，usmp为耗能子模块的电容电压峰值，usm为耗能子模块的额定工作电压，n为额定耗能子模块数，csm为直流耗能装置的耗能子模块的电容。

20、在其中一个实施例中，根据安全系数和电阻参数，确定耗能子模块均压电阻取值范围的下限值，包括：

21、

22、其中，rsm_min为取值范围的下限值，k为安全系数，为电阻参数，usmp为耗能子模块的电容电压峰值，ipeak为耗能子模块中与耗能电阻并联的开关管的允许关断电流峰值。

23、第二方面，本申请提供一种直流耗能装置的耗能子模块均压电阻取值范围确定装置，装置包括：

24、获取模块，用于获取时间参数、电阻参数、安全系数和耗能系数，时间参数为直流耗能装置的单个耗能投切周期子模块允许投入时间的最小值；

25、上限值确定模块，用于根据时间参数和耗能系数，确定耗能子模块均压电阻取值范围的上限值；

26、下限值确定模块，用于根据安全系数和电阻参数，确定耗能子模块均压电阻取值范围的下限值。

27、第三方面，本申请提供一种控制器，包括存储器和处理器，存储器存储有计算机程序，处理器执行计算机程序时实现上述实施中的方法的步骤。

28、第四方面，本申请提供一种直流耗能装置，包括：

29、多个耗能子模块，依次串接在直流母线的火线和零线之间；

30、如上述实施例中的控制器，控制器分别与耗能子模块中的投切开关以及开关管连接，控制器用于根据耗能子模块均压电阻取值范围控制投切开关与开关管的通断状态，以消耗直流母线的盈余功率。

31、第五方面，本申请提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行时实现上述实施例中的方法的步骤。

32、上述直流耗能装置的耗能子模块均压电阻取值范围确定方法，通过获取时间参数、电阻参数、安全系数和耗能系数，其中，时间参数为直流耗能装置的单个耗能投切周期子模块允许投入时间的最小值；根据时间参数和耗能系数，确定耗能子模块均压电阻取值范围的上限值，可以确保耗能子模块在一次投切中消耗的能量不超过其能力范围，避免过载和损坏，同时可以避免过高的电阻导致能量消耗过大，保证耗能装置的安全性和可控性。根据安全系数和电阻参数，确定耗能子模块均压电阻取值范围的下限值，可以确保耗能子模块能够承受最小的电阻值，保证其正常工作和安全性，同时避免过低的电阻导致耗能装置无法正常工作或损坏。综上所述，通过获取时间参数、电阻参数、安全系数和耗能系数，可以确定耗能子模块均压电阻取值范围的上限值和下限值，从而实现耗能装置的稳定性、性能和安全性的综合考虑。通过对这些参数的合理选择和计算，可以确定耗能子模块均压电阻取值范围的上下限值，从而满足设计要求和安全考虑。

技术特征：

1.一种直流耗能装置的耗能子模块均压电阻取值范围确定方法，其特征在于，所述方法包括：

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述时间参数的确定步骤包括：

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述计算盈余功率和所述耗能功率的比值与所述功率传递系数一致时的目标盈余功率，包括：

4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述确定所述目标盈余功率对应的单个耗能投切周期子模块允许投入时间为所述时间参数，包括：

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述时间参数和所述耗能系数，确定所述子模块均压电阻取值范围的上限值，包括：

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述安全系数和所述电阻参数，确定所述耗能子模块均压电阻取值范围的下限值，包括：

7.一种直流耗能装置的耗能子模块均压电阻取值范围确定装置，其特征在于，所述装置包括：

8.一种控制器，包括存储器和处理器，所述存储器存储有计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时实现权利要求1至6中任一项所述的方法的步骤。

9.一种直流耗能装置，其特征在于，包括：

10.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现权利要求1至6中任一项所述的方法的步骤。

技术总结
本申请涉及一种直流耗能装置的耗能子模块均压电阻取值范围确定方法。该方法包括：获取时间参数、电阻参数、安全系数和耗能系数，时间参数为直流耗能装置的单个耗能投切周期子模块允许投入时间的最小值；根据时间参数和耗能系数，确定耗能子模块均压电阻取值范围的上限值；根据安全系数和电阻参数，确定耗能子模块均压电阻取值范围的下限值。采用本方法能够方便确定直流耗能装置的耗能子模块均压电阻取值范围，从而满足设计要求和安全要求。

技术研发人员：孙勇,崔彦捷,卢文浩,邵震,陈潜,彭翔,侯明春,刘刚,姚成
受保护的技术使用者：中国南方电网有限责任公司超高压输电公司电力科研院
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15