直流断路器用IGBT正向恢复特性实验建模

作者：沈弘; 仝翠芝; 东野忠昊; 齐磊^*; 王谦

来源：中国电力, 2021, 54(01): 54-61.

• 直流断路器
• 正向恢复
• 行为模型
• IGBT
• 过流监测

直流断路器是柔性直流电网故障清除的主流手段。混合式直流断路器动作前,转移支路IGBT处在正栅极电压的零电压零电流状态,当转移支路电流开始上升时,由IGBT正向恢复过程产生的集-射极电压过冲一旦满足IGBT过流监测判据,将会引起保护误动进而降低装备运行可靠性。针对直流断路器工况下IGBT出现的正向恢复现象,通过建立的IGBT大电流开通实验平台获取了不同电流上升过程中IGBT集-射极电压波形,基于分阶段数学表征建立了能够反映IGBT正向恢复特性的I-U映射关系。与实测结果相比,该模型计算所得的集-射极电压峰值相对误差小于10%,高于过流监测阈值电压的持续时间相对误差小于15%,可支撑直流断路器所用IGBT的过流监测判据的合理制定。

• 单位
  华北电力大学; 新能源电力系统国家重点实验室