MMC-HVdc系统中IGCT极端失效的系统性分析与表征——第二部分：失效机理与短路特性

Systematic Analysis and Characterization of Extreme Failure for IGCT in MMC-HVdc System—Part II: Failure Mechanism and Short Circuit Characteristics

作者	Wenpeng Zhou · Zhanqing Yu · Zhengyu Chen · Fanglin Chen · Xueteng Tang · Zaixuan Shang · Haoyu Ma · Jun Hu · Biao Zhao · Jinpeng Wu · Rong Zeng
期刊	IEEE Transactions on Power Electronics
出版日期	2022年5月
技术分类	功率器件技术
技术标签	可靠性分析功率模块多物理场耦合有限元仿真
相关度评分	★★★ 3.0 / 5.0
关键词	IGCT MMC-HVdc 短路失效模式失效机理电力电子可靠性电流密度

语言:

中文摘要

本文针对模块化多电平换流器（MMC）高压直流输电系统中集成门极换流晶闸管（IGCT）的短路失效模式（SCFM）进行了研究。由于IGCT封装结构的限制，其短路失效机理难以直接观测。本文通过多物理场分析，揭示了IGCT在极端失效条件下的电流密度变化及短路特性，为高压电力电子器件的可靠性评估提供了理论依据。

English Abstract

Short circuit failure mode (SCFM) of integrated gate commutated thyristor (IGCT) under extreme failure is of vital importance in high voltage direct current power transmission based on modular multilevel converter technology. Due to the sealing housing package of IGCT, the short circuit mechanism is hard to be clarified. Considering this limitation, the current density changes in IGCT with differe...

SunView 深度解读

虽然阳光电源目前的核心产品线（光伏逆变器、储能PCS、充电桩）主要采用IGBT或SiC功率器件，而非IGCT，但该文献研究的极端工况下功率器件失效机理、多物理场耦合仿真方法以及短路特性分析，对于提升阳光电源大功率储能系统（如PowerTitan）和集中式逆变器中功率模块的可靠性设计具有重要的参考价值。建议研发团队借鉴其失效分析方法论，优化高压大功率变换器的保护策略，提升产品在极端电网环境下的鲁棒性。