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World File Search System换流器
高压直流电网模块化多电平换流器的状态和健康监测
本论文讨论的另一个重要主题是 IGBT 模块的状态监测。为此，开发了一个功率循环测试台。选择 𝑉 𝐶𝐸(𝑜𝑛) 作为跟踪功率器件在整个循环测试过程中退化状态演变的参数。因此，构思并开发了一个在线 𝑉 𝐶𝐸(𝑜𝑛) 测量板。为了获得有关所应用循环协议的更多相关见解，开发了一种在线估计 IGBT 器件结温的策略，该策略基于卡尔曼滤波器的使用。该策略还能够通过分析热敏电参数来估计 IGBT 健康状态的退化程度。
模块化多电平换流器IGBT 模块失效机理和状态监测研究综述
摘要：作为模块化多电平换流器（MMC）的核心功率器件，绝缘栅双极晶体管（IGBT）模块的故障机理研究与状态监测技术对于保证运行可靠性具有重要意义。IGBT模块劣化引起的工作参数畸变、内部结构异常将严重影响模块化多电平换流器（MMC）的工作性能。目前，关于IGBT模块状态监测的综述较多，但缺少对MMC中IGBT模块状态监测的相关综述。首先，分析MMC的结构特点和工作原理；然后，针对功率模块型和压装型IGBT的故障机理，对IGBT模块的状态监测技术进行总结，并对MMC子模块中IGBT模块的状态监测方法进行补充分析；最后，针对当前研究中存在的不足，结合目前的研究现状，提出了柔性直流输电系统中IGBT模块状态监测与评估的研究方向。本研究得到湖南省科技厅重点研发计划项目（No. 2021GK2020）资助。关键词：柔性直流输电；MMC；IGBT模块；故障机理；状态监测
独立直流微电网中基于换流器的可再生能源新型本地控制技术
本文基于能量分析，提出了一种用于独立直流微电网中基于转换器的可再生能源的新型本地控制方法。所研究的直流微电网包括可再生能源、备用发电单元和基于电池的储能系统，它们通过降压和双向降压-升压转换器连接到公共直流母线。所提出的控制方法通过控制转换器的开关功能来满足微电网输出变量的稳定性以及电流控制和电压调节，而与能源动态无关。通过数学方法利用状态反馈将开关函数的动态分量提取为控制信号。控制输入基于 Lyapunov 稳定性定理设计，通过能量分析保证独立直流微电网中输出变量（直流母线电压和发电电流）的稳定性。所提出的分布式控制器可以很容易地推广为一个平台，其中包含各种独立直流微电网，包括任何类型或数量的分布式发电，例如可再生能源、基于化石燃料的发电和储能单元。这种局部控制方法的其他特点是简单、快速、全面和独立于分布式发电。通过在 MATLAB/SIMULINK 环境中的仿真验证了所提出的控制器的动态性能评估。结果验证了所提出的控制策略在各种运行条件下的准确性和稳定性。
基于有限元法的模块化多电平换流器金属化聚丙烯电容器寿命分析
摘要 金属化聚丙烯电容器（MPPC）因损耗低、自愈能力强等优点，在高压直流输电系统的模块化多电平换流器（MMC）中得到广泛应用。由于等效串联电阻的增加和电容量的减小，MMC中MPPC的性能随时间推移而劣化，因此MPPC的可靠性分析至关重要。本文提出一种考虑腐蚀失效的有限元法（FEM）来分析MPPC的可靠性。首先，建立MPPC的等效电模型和实际热模型，计算MPPC的损耗和温度分布。其次，利用FEM模型对MPPC的腐蚀失效进行分析和仿真，利用聚丙烯薄膜老化模型建立MPPC的寿命模型，并通过传统腐蚀失效寿命模型和浮充老化试验对模型进行验证。最后，在MMC模型中提取各子模块（SM）的电压，结合FEM模型和寿命模型分析各SM中MPPC的寿命。结果表明，在MMC中，靠近直流线或中间部分的各臂中的SM具有较短的MPPC寿命。