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摘要
碳化硅是目前发展最为成熟的新型宽禁带半导体材料。以典型的±350 kV/1 000 MW柔性直流输电工程为实例,介绍一种基于碳化硅器件的10 kV柔性直流功率变换单元设计方法,包括模块化多电平换流器(modular multilevel converter,MMC)的工作原理、半桥拓扑、功率器件选型、电容器选型、碳化硅驱动电路设计、保护电路设计等内容。采用PLECS软件搭建仿真模型,对基于碳化硅器件和普通硅器件的柔性直流换流阀损耗进行仿真比较,结果表明在柔性直流输电应用场景下使用碳化硅器件代替普通硅器件,可降低整体功率损耗。最后,简单估算了在柔性直流输电工程中使用碳化硅器件带来的经济效益。
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