[发明专利]一种模块化多电平换流器损耗评估方法及系统

权利要求书

1.一种模块化多电平换流器损耗评估方法，其特征在于，包括：

获取换流器在不同时刻的n组历史运行数据，所述历史运行数据包括：换流器的交流侧有功功率、交流侧无功功率、同一时刻的直流侧有功功率、同一时刻开关器件的开关频率，n为正整数；

根据所述历史运行数据计算换流器损耗并进行归一化处理后，通过奈尔检测法进行数据清洗，得到清洗后的第一运行数据；

将电流变量替换为功率变量，并加入功率频率拟合项构建损耗特性描述方程；

通过所述第一运行数据拟合所述损耗特性描述方程中的参数，并利用最小二乘法确定损耗特性的参数，构建得到拟合函数，通过求解多元函数极值的方法分别对所述拟合函数中的变量求偏导，并令所述拟合函数等于零得到偏导函数，计算所述偏导函数，得到换流器的损耗；

所述损耗特性描述方程为：

；

式中，为换流器损耗，为换流器固定损耗，为开关频率损耗系数，为功率一次损耗系数，为功率二次损耗系数，为所述开关频率，为所述交流侧有功功率，为所述交流侧无功功率；

所述拟合函数为：

；

式中，为换流器固定损耗，为开关频率损耗系数，为功率一次损耗系数，为功率二次损耗系数，、分别为所述损耗特性描述方程的一次功率变量和二次功率变量，为第i组的所述开关频率，为开关频率下由第组运行数据计算得到的换流器损耗；

所述换流器损耗计算公式为：

；

式中，为开关频率下由第组历史运行数据计算得到的换流器损耗，、分别为第组运行数据中换流器交流侧、直流侧的有功功率有效值。

2.根据权利要求1所述的模块化多电平换流器损耗评估方法，其特征在于，所述根据所述历史运行数据计算换流器损耗并进行归一化处理后，通过奈尔检测法进行数据清洗，得到清洗后的第一运行数据，具体包括：

分别将每组所述历史运行数据中的所述交流侧有功功率、所述直流侧有功功率代入到换流器损耗计算公式中计算，得到n组不同时刻的换流器损耗；

基于归一化公式，对n组所述换流器损耗分别进行归一化处理后，计算n组所述换流器损耗的标准差；

根据所述标准差计算得到统计量，基于所述统计量进行奈尔检测，得到所述第一运行数据。

3.根据权利要求2所述的模块化多电平换流器损耗评估方法，其特征在于，所述归一化公式为：

；

式中，为第组历史运行数据代表的换流器损耗归一化值，为开关频率下由第组历史运行数据计算得到的换流器损耗，为第组运行数据中换流器交流侧的有功功率有效值。

4.一种模块化多电平换流器损耗评估系统，其特征在于，包括：

获取单元，用于获取换流器在不同时刻的n组历史运行数据，所述历史运行数据包括：换流器的交流侧有功功率、交流侧无功功率、同一时刻的直流侧有功功率、同一时刻开关器件的开关频率，n为正整数；

清洗单元，用于根据所述历史运行数据计算换流器损耗并进行归一化处理后，通过奈尔检测法进行数据清洗，得到清洗后的第一运行数据；

构建单元，用于将电流变量替换为功率变量，并加入功率频率拟合项构建损耗特性描述方程；

拟合单元，用于通过所述第一运行数据拟合所述损耗特性描述方程中的参数，并利用最小二乘法确定损耗特性的参数，构建得到拟合函数，通过求解多元函数极值的方法分别对所述拟合函数中的变量求偏导，并令所述拟合函数等于零得到偏导函数，计算所述偏导函数，得到换流器的损耗；

所述损耗特性描述方程为：

；

式中，为换流器损耗，为换流器固定损耗，为开关频率损耗系数，为功率一次损耗系数，为功率二次损耗系数，为所述开关频率，为所述交流侧有功功率，为所述交流侧无功功率；

所述拟合函数为：

；

式中，为换流器固定损耗，为开关频率损耗系数，为功率一次损耗系数，为功率二次损耗系数，、分别为所述损耗特性描述方程的一次功率变量和二次功率变量，为第i组的所述开关频率，为开关频率下由第组运行数据计算得到的换流器损耗；

所述换流器损耗计算公式为：

；

式中，为开关频率下由第组历史运行数据计算得到的换流器损耗，、分别为第组运行数据中换流器交流侧、直流侧的有功功率有效值。

5.根据权利要求4所述的模块化多电平换流器损耗评估系统，其特征在于，所述清洗单元，具体用于：

分别将每组所述历史运行数据中的所述交流侧有功功率、所述直流侧有功功率代入到换流器损耗计算公式中计算，得到n组不同时刻的换流器损耗；

基于归一化公式，对n组所述换流器损耗分别进行归一化处理后，计算n组所述换流器损耗的标准差；

根据所述标准差计算得到统计量，基于所述统计量进行奈尔检测，得到所述第一运行数据。