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用于直流电网实时硬件在环仿真的主动式混合高压直流断路器详细器件级电热建模

Detailed Device-Level Electrothermal Modeling of the Proactive Hybrid HVDC Breaker for Real-Time Hardware-in-the-Loop Simulation of DC Grids

作者 Ning Lin · Venkata Dinavahi
期刊 IEEE Transactions on Power Electronics
出版日期 2018年2月
技术分类 系统并网技术
技术标签 可靠性分析 多物理场耦合 热仿真 功率模块
相关度评分 ★★★ 3.0 / 5.0
关键词 HVDC断路器 混合式高压直流断路器(HHB) 硬件在环(HIL) FPGA 电热建模 电磁暂态 电力电子
语言:

中文摘要

本文提出了一种用于FPGA实时硬件在环(HIL)仿真的主动式混合高压直流断路器(HHB)电磁暂态模型。为实现高保真度,该模型与实际断路器配置一致,并针对绝缘栅双极型晶体管(IGBT)等核心器件建立了详细的电热耦合模型,以准确模拟其在直流电网故障下的瞬态特性。

English Abstract

This paper proposes a series of proactive hybrid high-voltage direct-current (HVDC) breaker (HHB) electromagnetic transient models that can be implemented in hardware-in-the-loop (HIL) emulation for real-time execution on the field-programmable gate array (FPGA). To achieve high fidelity, an HHB model should have the same configuration as the real one, and three different models for an insulated-g...
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SunView 深度解读

该研究聚焦于高压直流断路器(HHB)的电热建模与FPGA实时仿真,虽然阳光电源目前核心业务集中在光伏逆变器、储能系统(PowerTitan/PowerStack)及风电变流器,但该技术在直流侧故障保护及系统级仿真方面具有参考价值。随着阳光电源在大型地面电站及直流微电网业务的拓展,该高保真电热建模方法可应用于大功率PCS及直流汇流系统的可靠性评估与热设计优化,有助于提升产品在极端工况下的保护策略精度,增强系统级并网稳定性。