基于有源电压控制法和无源缓冲法的IGBT串联均压技术

单个绝缘栅双极型晶体管(IGBT)由于耐压的限制,在节能和改善电网电能质量、柔性直流输电、高压变频器、静止同步补偿器,以及有源电力滤波器等高压大功率电能变换场合还不能满足需求,而串联使用是一种较好的解决方案,但IGBT的串联使用需要解决一系列综合问题。文中结合有源电压控制(AVC)和无源电阻电容二极管(RCD)均压技术,从栅极驱动模块、参考电压波形、过流保护模块、无源缓冲电路参数计算等方面系统地描述了串联IGBT均压的综合解决方案。在此基础上研制了由4只IGBT模块串联组成的阀臂,并进行了脉冲试验,脉冲放电过程中阀臂中的每只IGBT均压稳定,电压过冲小于5%。在此基础上研制了一套3kV,600kVA的三相电压源换流器(VSC)样机,稳定地进行了额定功率的整流与逆变运行,验证了该IGBT模块直接串联技术的有效性与实用性。

应用于电缆振荡波系统的高压固体开关研究

为了解决现有电缆振荡波(DAC)试验装置中开关存在的体积大、结构复杂、易引发干扰等问题,研制适用于电缆振荡波检测系统的电磁触发式高压固体开关.基于脉冲宽度调制(PWM)控制技术提出利用单根线实现多级同步电磁触发的固体开关拓扑结构,解决了多级扩展难题;通过优化电磁触发和RCD均压方案,降低了开关导通时间;利用电容储能维持绝缘栅双极型晶体管(IGBT)门级驱动电压,克服了电磁触发易造成高频干扰的缺点,提高了振荡波试验装置的局部放电检测灵敏度;采用分散环形布局、环氧灌封方案,缩减了固体开关体积.试验结果表明,研制出的适用于10kV电缆检测的固体开关体型紧凑、导通时间小于500ns、自身局放起始电压为34.5kV,能够满足电缆振荡波局放检测的实际需求.