具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本申请方案，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

请参阅图1，本申请实施例一提供的一种模块化多电平换流器损耗评估方法，包括：

步骤101、获取换流器在不同时刻的n组历史运行数据，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。

需要说明的是，本实施例通过调度自动化系统采集断面上的换流器在不同时刻的多组交流端口、直流端口的历史运行数据，可以理解的是，同一组的历史运行数据是同一时刻采集的。具体的，本实施例的历史运行数据包括：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，以及同一时刻开关器件的开关频率。本实施例通过采集不同的开关工作频率以及不同时间断面上的换流器历史运行数据，以保证所获得的数据具有不同负载率下的普遍代表性，从而提升损耗评估的准确性。

步骤102、根据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。

需要说明的是，本实施例根据历史运行数据计算换流器损耗，具体为：

对于某一给定开关频率下所获取的组不同时刻断面上的换流器运行数据，计算每组运行数据代表的换流器损耗：

；

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

本实施例归一化处理，具体为：

对于每组历史运行数据的换流器损耗进行归一化处理得到。

；

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。

本实施例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，具体为：

（1）计算组损耗数据的标准差；

；

；

其中，为损耗样本数据的平均值。

（2）指定损耗样本中的最大值为假设离群值，并计算统计量；

；

根据检出水平和样本容量查奈尔检验的临界值表值，若，则判定为异常值，将该异常值剔除后对剩余数据继续进行奈尔检测；否则，未发现异常值。

步骤103、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。

需要说明的是，为充分考虑影响换流器损耗的各种因素，提升损耗评估的准确性，本实施例在现有损耗评估方法的基础上加入功率器件开关频率拟合项。另外，为了直接采用历史运行数据，本实施例将电流变量替换为功率变量。从而构建得到的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。

进一步地，为了降低损耗特性方程的非线性，方便后续使用线性拟合的方法确定参数，用、分别代表上式中的一次功率变量和二次功率变量，上式改写为：

；

步骤104、通过第一运行数据对损耗特性描述方程进行拟合，并对拟合后的函数进行求解，得到换流器的损耗。

需要说明的是，本实施例利用清洗后的第一运行数据拟合损耗特性方程中的参数，并利用最小二乘法确定损耗特性的参数，从而得到拟合后函数为：

；

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。

进一步地，利用求解多元函数极值的方法，分别对上式中的变量求偏导，并令其等于零得到：

；

对上述方程求解即可得到损耗特性方程中各参数的值，从而得到换流器的损耗。

以上为本申请实施例提供的一种模块化多电平换流器损耗评估方法实施例一，以下为本申请实施例提供的一种模块化多电平换流器损耗评估方法实施例二。

请参阅图2，本申请实施例二提供的一种块化多电平换流器损耗评估方法，包括：

步骤201、获取换流器在不同时刻的n组历史运行数据，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。

步骤202、分别将每组历史运行数据中的交流侧有功功率、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。

步骤203、基于归一化公式，对n组换流器损耗分别进行归一化处理后，计算n组换流器损耗的标准差。

步骤204、根据标准差计算得到统计量，基于统计量进行奈尔检测，得到第一运行数据。

步骤205、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。

步骤206、通过第一运行数据拟合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。

步骤207、通过求解多元函数极值的方法分别对拟合函数中的变量求偏导，并令拟合函数等于零得到偏导函数，计算偏导函数，得到换流器的损耗。

本实施例步骤201-207与实施例一步骤101-104描述类似，请参见实施例一步骤101-104描述，在此不再赘述。

本实施例提供了一种模块化多电平换流器损耗评估方法，通过在损耗特性方程中加入与开关频率相关的拟合项，解决了现有换流器损耗评估方法未考虑功率器件开关频率对换流器损耗特性影响的问题。同时利用换流器历史运行数据对损耗特性方程的参数进行拟合，替代了现有技术中根据拓扑及工作原理计算损耗特性方程参数或是现场试验测量损耗特性参数的方法，大大降低了损耗因子确定的难度，并且在设备长期运行导致本体参数变化后，仍可利用该方法对换流器损耗特性进行动态评估。进一步地，本申请提出的损耗特性拟合方程经过线性化处理之后，降低了拟合曲线的非线性复杂度，利用较少的运行数据即可拟合换流器整体损耗特性，无需新增测量装置，也无需进行多种电气量及非电气量的出厂测试，简化了损耗评估过程，适用于不同子模块及不同拓扑结构的换流器整体损耗评估。从而解决了现有技术对换流器损耗评估的准确性较差且难以确定损耗因子的技术问题。

以上为本申请实施例提供的一种模块化多电平换流器损耗评估方法实施例二，以下为本申请实施例提供的一种模块化多电平换流器损耗评估系统实施例。

请参阅图3，本申请实施例提供的一种块化多电平换流器损耗评估系统，包括：

获取单元301，用于获取换流器在不同时刻的n组历史运行数据，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302，用于根据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303，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304，用于通过第一运行数据对损耗特性描述方程进行拟合，并对拟合后的函数进行求解，得到换流器的损耗。

所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的系统，装置和单元的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。

本申请的说明书及上述附图中的术语“第一”、“第二”、“第三”、“第四”等（如果存在）是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本申请的实施例例如能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

应当理解，在本申请中，“至少一个（项）”是指一个或者多个，“多个”是指两个或两个以上。“和/或”，用于描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，“A和/或B”可以表示：只存在A，只存在B以及同时存在A和B三种情况，其中A，B可以是单数或者复数。字符“/”一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。“以下至少一项(个)”或其类似表达，是指这些项中的任意组合，包括单项（个）或复数项（个）的任意组合。例如，a，b或c中的至少一项（个），可以表示：a，b，c，“a和b”，“a和c”，“b和c”，或“a和b和c”，其中a，b，c可以是单个，也可以是多个。

在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的系统，装置和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，所述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。

所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。

另外，在本申请各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。

所述集成的单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本申请的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的全部或部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备（可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等）执行本申请各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器（英文全称：Read-OnlyMemory，英文缩写：ROM）、随机存取存储器（英文全称：Random Access Memory，英文缩写：RAM）、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

以上所述，以上实施例仅用以说明本申请的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本申请进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本申请各实施例技术方案的精神和范围。