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基于晶闸管与IGBT半桥子模块串联的新型混合直流断路器
Novel Hybrid DC Circuit Breaker Based on Series Connection of Thyristors and IGBT Half-Bridge Submodules
| 作者 | Fan Zhang · Yu Ren · Zenan Shi · Xu Yang · Wenjie Chen |
| 期刊 | IEEE Transactions on Power Electronics |
| 出版日期 | 2021年2月 |
| 技术分类 | 拓扑与电路 |
| 技术标签 | 功率模块 储能变流器PCS 并网逆变器 |
| 相关度评分 | ★★★★ 4.0 / 5.0 |
| 关键词 | 混合式直流断路器 晶闸管 IGBT 半桥子模块 直流电网系统 电流开断 功率半导体 |
语言:
中文摘要
混合直流断路器（HCB）是直流电网的关键设备，但因需大量全控型功率器件以承受高浪涌电压电流，成本高昂。本文提出一种结合晶闸管与IGBT半桥子模块的新型HCB拓扑，利用晶闸管低成本、高通流能力的优势，有效降低了系统成本，并解决了晶闸管关断困难的问题。
English Abstract
Hybrid dc circuit breakers (HCBs) are vital equipment in dc grid systems. However, HCBs are usually costly since massive full-controlled power semiconductors are required to withstand high surge voltage and current stresses during current interrupting. Thyristors are good alternatives in realizing HCBs in view of their low cost and high current carrying capability; however, turning off the thyrist...
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SunView 深度解读
该技术对阳光电源的储能系统（如PowerTitan、PowerStack）及大型直流微电网解决方案具有重要参考价值。随着储能系统向高压化、大容量化发展，直流侧故障保护成为核心挑战。该拓扑通过晶闸管与IGBT的混合串联，在保证快速切断故障电流的同时显著降低了功率器件成本，有助于提升阳光电源大型储能变流器（PCS）在直流侧保护方案的竞争力。建议研发团队关注该拓扑在兆瓦级储能系统直流侧短路保护中的应用潜力，以优化系统成本结构并提升安全性。