5SHY4045L0006 3BHB030310R0001在新能源输送和大规模储能的驱动下,直流电网在世界各国的发展势不可挡。高压大容量功率半导体器件作为MMC、直流断路器、直流变压器、直流耗能装置等直流主干网络关键装备的核心元件,是学术研究的前沿话题,也是产业应用的关注热点。IGBT具有驱动功率小而且驱动电路简单、开关速度快、耐压高、电流大等优点,在柔性直流电网中得到了广泛的应用。而事实上,尽管IGBT优势突出,但是相比电流型器件,仍然存在通态压降大、可靠性低、制造成本高等问题,具有很多改进的空间。尤其是在高压大容量应用中,所使用的开关器件数量非常大,若能改进这些特性,进一步提高效率和可靠性、减小成本,将会具有很大的吸引力和应用前景。5SHY4045L0006 3BHB030310R0001在突破IGCT器件新技术的同时,研究团队对于IGCT器件在直流电网中的应用前景进行了系统地分析和展望,同步研制了一系列关键设备,并在示范工程及电网试验平台中得到了应用。当前直流电网中的关键设备(如MMC、直流断路器、直流变压器、直流耗能装置等)相对于交流电网中的电力电子设备具有很多新特性,这为IGCT的应用提供了契机。研究团队结合这些关键设备的内在特性,提出了基于IGCT的创新方案,并系统论证了其可行性以及技术经济优势。分析表明,基于IGCT的新型设备在安全防爆、故障处理、转换效率、功率密度、制造成本以及可靠性等方面均具有突出的优势,使其在直流电网中的应用具备巨大的潜力。在2018年12月投运的珠海“互联网+”智慧能源示范工程中,鸡山换流站的10kV/10MW MMC应用了研究团队提出的IGCT交叉钳位方案,这是国产IGCT器件在柔性直流输电换流阀中的首次亮相。现已稳定运行一年多,为IGCT器件特性的研究和改进提供了宝贵的数据和经验。在正在建设中的东莞交直流混合配电网工程中,应用了基于IGCT-Plus研发的±375V固态式直流断路器,实现了国产IGCT-Plus器件在固态式直流断路器中的首次应用。
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ABB 5SHY4045L0001 3BHB018160R0001可控硅IGCT模块
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