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基于空间布局和杂散电感优化的直流断路器并联IGBT动态均流法
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作者 温伟杰 靳鹤志 +2 位作者 范晶涵 杨赫 李斌 《电力系统自动化》 EI CSCD 北大核心 2024年第15期131-140,共10页
与压接式绝缘栅双极型晶体管(IGBT)相比,模块式IGBT具有成本低、不需要单独压装结构、安装方便、故障后呈开路等特点,是750 V/1500 V混合式直流断路器中的核心元件。然而,受限于单个模块式IGBT器件的标称开断能力,多个模块式IGBT的并联... 与压接式绝缘栅双极型晶体管(IGBT)相比,模块式IGBT具有成本低、不需要单独压装结构、安装方便、故障后呈开路等特点,是750 V/1500 V混合式直流断路器中的核心元件。然而,受限于单个模块式IGBT器件的标称开断能力,多个模块式IGBT的并联均流技术是实现10 kA级直流开断的关键。文中从理论上分析了IGBT器件、缓冲电路和快速真空开关的空间排布位置对换流速度、动态均流、关断过电压等性能的影响。分析表明,从减少换流难度角度考虑,快速真空开关应与IGBT就近并联;从降低关断过电压角度考虑,各并联IGBT应采用分布式缓冲电路结构。进一步,考虑空间磁场耦合作用,建立了并联IGBT的动态开断电路模型,分析了并联IGBT动态开断性能的影响因素,发现增大子模块支路杂散电感、降低避雷器残压可有效提高并联IGBT的动态均流性能;子模块间负耦合电感可有效抑制IGBT关断过电压。最后,为兼顾换流速度、动态均流、关断过电压抑制等,提出了缓冲电路、IGBT、快速真空开关就近并联构成子模块,子模块再经电感并联的混合式直流断路器拓扑方案,并进行了仿真验证和1.5 kV/3 kA试验验证。 展开更多
关键词 混合式直流断路器 绝缘栅双极型晶体管 缓冲电路 均流 过电压抑制 暂态换流 电磁耦合
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含高比例分布式电源的直流配电系统故障恢复过电压机理及其抑制 被引量：4
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作者 刘海金 靳鹤志 +3 位作者 王金浩 王亮 温伟杰 李斌 《电测与仪表》 北大核心 2023年第11期45-52,共8页
针对直流配电系统故障恢复过程中出现的过电压问题,文章研究了该过电压的产生机理及其抑制方法。介绍了典型直流配电系统的拓扑结构,给出两种核心换流装备(两电平VSC和DC/DC换流器)在双极短路故障下的电流及电压故障特征。基于故障点隔... 针对直流配电系统故障恢复过程中出现的过电压问题,文章研究了该过电压的产生机理及其抑制方法。介绍了典型直流配电系统的拓扑结构,给出两种核心换流装备(两电平VSC和DC/DC换流器)在双极短路故障下的电流及电压故障特征。基于故障点隔离后的健全区系统等效电路,研究了故障恢复过电压机理及影响因素,揭示了故障存续期间各换流器电压跌落速度不一致是导致故障恢复过电压的根本原因。在此基础上,以保障换流器电压跌落速度相同和直流断路器开断容量为约束,提出各换流器出口限流参数匹配设计原则,同时兼顾限制故障电流和抑制故障恢复过电压效果。在PSCAD/EMTDC进行了仿真验证。 展开更多
关键词 两电平VSC DC/DC换流器 故障恢复过电压 限流参数匹配设计
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