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基于压接型IGBT器件的柔直换流阀功率模块多物理场耦合仿真分析
Gaoya dianqi, 2021 随着柔性直流输电技术的快速发展,压接型IGBT器件由于具有双面散热、功率循环能力强等优点,被越来越多的应用在高压大容量柔直换流阀领域。作为柔性直流输电换流阀的核心设备,基于压接型IGBT器件的功率模块是一个集电磁场、温度场和结构场相互耦合的复杂多物理场环境,在运行时会受到电、磁、热、力等多个物理场的相互作用,其内部强大的交变电磁场使机箱、铜排、硅堆等结构件产生涡流和电磁力,涡流发热和器件损耗发热使得功率模块在运行中温度上升,影响其工作可靠性。且压接型IGBT器件内部均为多芯片并联结构 ...
张艳梅 +5 more
doaj
Gaoya dianqi, 2023 基于模块化多电平换流器的柔性直流输电在电力传输领域有着广阔的应用前景，而主回路母线的大电流会在功率模块的铁磁框架中产生涡流损耗，导致不必要的温升。因此文中针对柔性直流输电换流阀的功率模块建立电磁模型，对其进行电磁—热耦合仿真分析，得出了涡流损耗和温度的分布特征。根据仿真结果及相关分析，提出了3种改进温升问题的方法，对功率模块设计具有一定的指导意义。最后通过实验验证了仿真结果的真实性和改进方案的有效性，为今后功率模块的设计制造和模块化多电平换流器（modular multilevel converter ...
张艳梅 +5 more
doaj
基于改进下垂控制的多模块谐振变换器均衡控制策略研究 [PDF]
全球能源互联网当前，光伏、海上风电等新能源场站的直流汇流应用得到越来越多的关注，在新能源发电低压输入中高压汇流输出的场合，为了提升直流输电电压并进一步减小器件应力，多采用输入并联输出串联（IPOS）结构。虽然这种模块化串并联结构有着许多优势，但由于模块间器件参数误差，导致各模块存在电压电流不均衡的问题，影响整个功率变换系统的稳定运行。为此提出了面向直流汇流应用的IPOS多模块谐振变换器的改进下垂控制均衡方法，各模块间无需加入通信就实现各模块的输出电压和功率的完全均衡，改进了传统下垂控制电压与参考值不符的问题 ...
过亮 +4 more
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Gaoya dianqi, 2023 目前模块化多电平换流器已经成为全球柔性直流输电工程建设的首选，并在直流配电技术领域得到了进一步的广泛应用。文中针对模块化多电平换流器在应用过程中需要面临的子模块检测工作量大、效果差、功能覆盖不全等问题，对其检测技术进行了研究。首先结合相关技术标准和实际生产需求分析了检测现状，然后基于目前两种主流检测方法的技术原理和特点提出了一种全新的模块化多电平换流器子模块检测方法，最后通过仿真验证了该方法的合理性和可行性，能够实现多个子模块的一次性自动检测，覆盖了子模块中除晶闸管外的所有功率组件 ...
杨贵军 +5 more
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LCC-MMC混合级联系统MMC换流器过电压应力抑制策略 [PDF]
全球能源互联网, 2020 受限于功率器件IGBT制造水平，MMC换流器的过电压、过电流能力较LCC常规换流器弱。特别是在受端站内接地故障工况下，短路电流能够通过MMC半桥子模块反并联二极管形成能量馈入回路，造成子模块过电压，可能导致系统和换流阀设备出现严重安全事故。研究了LCC-MMC混合级联系统站内单相接地故障机理与发展特性，推导出MMC半桥子模块电压暂态变化的数学表达式，得到影响换流阀子模块过电压的几个关键因素，并提出了换流阀桥臂电流不平衡保护与换流器分步闭锁策略，抑制换流阀子模块过电压应力。最后基于PSCAD ...
郭贤珊 +5 more
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Gaoya dianqi, 2016 模块化多电平换流器（modular multilevel converter,MMC）是电压源换流器直流输电（voltage source converter-high voltage DC,VSC-HVDC）技术领域的一种新型多电平换流器。文中首先介绍了MMC的拓扑结构及功率模块的工作原理;再从功率模块的系统架构、软硬件设计、损耗计算等方面阐述了功率模块的设计方法;在此基础上利用PSIM软件对功率模块的对拖运行进行了建模与仿真。最后通过实验验证了功率模块设计的合理性与可靠性。
封磊 +6 more
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Gaoya dianqi, 2017 为提高柔性直流换流阀功率模块绝缘设计的可靠性,实现其优化设计,文中主要针对功率模块绝缘试验的实施方法进行研究,提出了一种柔性直流换流阀功率模块电场仿真分析方法。通过对功率模块的工作原理进行分析,建立了功率模块计算模型。进而根据柔性直流换流阀功率模块绝缘试验及电场仿真计算方法,设定相应的边界条件,采用ElecNet电场仿真软件分析了绝缘试验电压下功率模块内部电场的分布特性,最终得到其内部出现较大场强的位置以及对应的最大场强值。对比绝缘试验结果,验证了该电场仿真分析方法的有效性和正确性 ...
杨晓平, 张艳梅, 赵朝伟
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Guangtongxin yanjiu, 2020 光电收发模块作为光通信系统中的两个核心模块,承载着电信号转化为光信号与光信号转化为电信号的核心功能,其性能对整个通信质量起着决定性作用。文章提出一种改进型的高速率、低功耗和低成本4通道25 Gbit/s光电互连收发模块的封装设计,在传统的以驱动芯片和调制器为基础作为发端和以探测器和跨阻放大器为基础作为收端的同时,增加时钟数据恢复电路,优化封装结构,通过抑制链路抖动和减小阻抗失配引起的反射来提高通道带宽。优化后收发模块的背靠背眼图测试结果显示,在25 Gbit/s速率下,系统的误码率在1E-13以下 ...
李志雄 +6 more
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Gaoya dianqi, 2017 结合柔性直流输电功率模块的机械结构特点,通过对功率模块进行的合理等效简化,建立一种仿真模型。该仿真模型考虑了功率模块内部所有热源,并通过柔性直流输电运行原理,确定各热源损耗。此方法不但避免了网格划分的失败,还可以真实再现功率模块内部各热源的分布情况,有效地节约了仿真时间及计算机存储空间。基于该模型,利用Ansys软件对该仿真模型进行热仿真,并与试验结果相比,两者一致性好,验证了仿真建模及计算的合理性。
杨晓平, 雒雯霞, 骆妮
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Gaoya dianqi, 2023 基于半桥结构的模块化多电平变流器（modular multilevel converter,MMC）因其具有功率大、电压等级高等特点，在柔性直流输电系统中被广泛应用。与载波移相调制（carrier phase shift modulation,CPS-PWM）相比，最近电平逼近调制（nearest level modulation,NLM）具有控制简单，开关频率低的显著优势。但在输出电平较少时，NLM调制输出电流谐波畸变率较大。因此，文中在传统MMC的每个桥臂中串入1个全桥子模块 ...
荣飞, 孙宗卿, 徐爽, 潘烙
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