(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202211157614.1 (22)申请日 2022.09.22 (71)申请人 南方电网科 学研究院有限责任公司 地址 510663 广东省广州市萝岗区科 学城 科翔路11号J1栋3、 4、 5楼及J3 栋3楼 (72)发明人 姬煜轲　邹常跃　卢毓欣　赵晓斌　 李巍巍　李岩　 (74)专利代理 机构 北京集佳知识产权代理有限 公司 11227 专利代理师 许庆胜 (51)Int.Cl. G06F 30/20(2020.01) G06F 30/18(2020.01) G06Q 50/06(2012.01) H02J 3/36(2006.01)H02M 1/00(2007.01) H02M 1/08(2006.01) G06F 119/06(2020.01) G06F 119/08(2020.01) (54)发明名称 一种直流卸荷装置的结温计算方法及装置 (57)摘要 本申请公开了一种直流卸荷装置的结温计 算方法及装置， 方法包括： 创建电磁暂态仿真模 型并仿真测得多组电流、 开通和关断信息， 确定 直流卸荷装置的最大总损耗能量， 利用热网络仿 真模型， 计算直流卸荷装置的参考最大结温， 通 过目标电流信息计算直流卸荷装置在参考最大 结温下的目标损耗能量， 以确定目标最大结温。 可见， 通过电磁暂态仿真获取直流卸荷装置投入 过程中的电流和开 关动作信息， 无需建立I GBT或 IGCT的三维模型， 大大减少了计算最大总损耗能 量的工作量和时间， 将计算得到的参考最大结温 作为迭代输入， 再次对损耗进行迭代计算， 使计 算得到的最终结温更准确， 从而提高计算直流卸 荷装置的结温的效率。 权利要求书3页 说明书16页 附图5页 CN 115408878 A 2022.11.29 CN 115408878 A 1.一种直 流卸荷装置的结温计算方法， 其特 征在于， 包括： 创建带有直 流卸荷装置的电磁暂态仿真模型； 确定多种预设的 电力参数， 并在每种电力参数下， 对所述电磁暂态仿真模型进行故障 仿真， 得到所述直流卸荷 装置在绝缘栅双极型晶体管IGBT或集成门极换流晶闸管IGCT被投 入后的预设仿真时间后的电流信息、 开 通信息和关断信息； 分析各种电力参数的所述直流卸荷装置的 电流信息、 开通信息和关断信息， 确定所述 直流卸荷装置的最大总损耗能量， 以及所述直流卸荷装置在所述最大总损耗能量时的目标 电流信息； 利用预先建立带有所述直流卸荷装置的热网络仿真模型， 结合所述最大总损耗 能量计 算所述直流卸荷装置的参 考最大结温； 通过所述直流卸荷装置在所述最大总损耗 能量时的目标电流信 息， 计算所述直流卸荷 装置在所述 参考最大结温下的目标损耗能量； 根据所述目标损耗能量以及所述热网络仿真模型中所有电阻的总阻值， 确定所述直流 卸荷装置的目标最大 结温。 2.根据权利要求1所述的方法， 其特征在于， 所述确定多种预设的 电力参数， 并在每种 电力参数下， 对所述电磁暂态仿真模型进行故障仿真， 得到所述直流卸荷装置在绝缘栅双 极型晶体管IGB T或集成门极换流晶闸管IGCT被投入后的预设仿 真时间后的电流信息、 开通 信息和关断信息， 包括： 按照预设的单位电力参数， 确定对所述电磁暂态仿真模型进行仿真的多种电力参数； 在每种电力参数下， 驱动所述电磁暂态仿真模型在发生三相短路故障时， 投入所述直 流卸荷装置中的IGBT或IGCT， 并在投入所述直流卸荷装置后的预设仿真时间后， 确 定该种 电力参数 下的所述 直流卸荷装置的电流信息、 开 通信息和关断信息 。 3.根据权利要求1所述的方法， 其特征在于， 所述分析各种电力参数的所述直流卸荷装 置的电流信息、 开通信息和关断信息， 确定所述直流卸荷 装置的最大总损耗能量， 以及所述 直流卸荷装置在所述 最大总损耗能量时的目标电流信息， 包括： 基于每种电力参数下的所述直流卸荷装置的电流信 息、 第一预设阈值电压与第 一预设 斜率电阻， 计算在该种电力参数下， 所述直流卸荷装置在所述预设仿真时间内的导通损耗 能量； 基于每种电力参数下的所述直流卸荷装置的关断信息， 计算在该种电力参数下， 所述 直流卸荷装置在所述预设仿真时间内的关断损耗能量； 基于每种电力参数下的所述直流卸荷装置的开通信息， 计算在该种电力参数下， 所述 直流卸荷装置在所述预设仿真时间内的开 通损耗能量； 将每种电力参数下的所述导通损耗能量、 所述关断损耗能量和所述开通损耗能量累 加， 得到该种电力参数 下所述直流卸荷装置的总损耗能量； 确定所述直流卸荷装置在各种电力参数下的总损耗 能量中的最大总损耗 能量， 以及确 定所述最大总损耗能量对应的电力参数下的所述直流卸荷装置的电流信息为目标电流信 息。 4.根据权利要求3所述的方法， 其特征在于， 所述基于每种电力参数下的所述直流卸荷 装置的关断信息， 计算在该种电力参数下， 所述直流卸荷装置在所述预设仿真时间内的关权　利　要　求　书 1/3 页 2 CN 115408878 A 2断损耗能量， 包括： 根据每种电力参数下的所述直流卸荷装置的关断信 息， 确定每种电力参数下的所述直 流卸荷装置在所述预设仿真时间内的关断次数； 确定每种电力参数 下的所述 直流卸荷装置的每一次关断的损耗能量； 累计每种电力参数下所述直流卸荷装置的各次关 断的损耗 能量， 为所述直流卸荷装置 在所述预设仿真时间内的关断损耗能量。 5.根据权利要求3所述的方法， 其特征在于， 所述基于每种电力参数下的所述直流卸荷 装置的开通信息， 计算在该种电力参数下， 所述直流卸荷装置在所述预设仿真时间内的开 通损耗能量， 包括： 根据每种电力参数下的所述直流卸荷装置的开通信 息， 确定每种电力参数下的所述直 流卸荷装置在所述预设仿真时间内的开 通次数； 确定每种电力参数 下的所述 直流卸荷装置的每一次开 通的损耗能量； 累计每种电力参数下所述直流卸荷装置的各次开通的损耗 能量， 为所述直流卸荷装置 在所述预设仿真时间内的关断损耗能量。 6.根据权利要求1所述的方法， 其特征在于， 所述利用预先建立带有所述直流卸荷装置 的热网络仿真模型， 结合所述最大总损耗能量计算所述直流卸荷装置的参考最大结温， 包 括： 将所述最大总损耗能量除以所述预设仿真时间， 得到所述 直流卸荷装置的发热功率； 根据所述发热功率和预先建立的热网络仿真模型中的各个电阻的总阻值， 计算所述直 流卸荷装置的参 考最大结温。 7.根据权利要求3所述的方法， 其特征在于， 通过所述直流卸荷装置在所述最大总损耗 能量时的目标电流信息， 计算所述直流卸荷装置在所述参考最大结温下 的目标损耗能量， 包括： 计算所述直流卸荷装置在所述参考最大结温下的目标关断损耗能量和目标开通损耗 能量； 利用所述第 一预设阈值电压与第 二预设阈值电压， 计算所述直流卸荷装置在所述参考 最大结温下的目标阈值电压； 利用所述第 一预设斜率电阻与第 二预设斜率电阻， 计算所述直流卸荷装置在所述参考 最大结温下的目标斜 率电阻； 根据所述目标电流信息、 所述目标阈值电压、 所述目标斜率电阻以及所述预设仿真时 间， 计算所述 直流卸荷装置在所述 参考最大结温下的目标导 通损耗； 将所述目标导通损耗能量、 所述目标关断损耗能量和所述目标开通损耗能量累加， 得 到所述直流卸荷装置的目标损耗能量。 8.根据权利要求7所述的方法， 其特征在于， 计算所述直流卸荷装置在所述参考最大结 温下的目标关断损耗能量和目标开 通损耗能量， 包括： 根据已有的第 一参考温度下关断能量与关 断电流的关系曲线， 确定所述第 一参考温度 下的关断损耗； 根据已有的第 二参考温度下关断能量与关 断电流的关系曲线， 确定所述第 二参考温度 下的关断损耗；权　利　要　求　书 2/3 页 3 CN 115408878 A 3