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基于15 kV SiC IGBT的中压并网三相三电平NPC变换器谐波分析与控制器设计
Harmonic Analysis and Controller Design of 15 kV SiC IGBT-Based Medium-Voltage Grid-Connected Three-Phase Three-Level NPC Converter
| 作者 | Sachin Madhusoodhanan · Krishna Mainali · Awneesh Tripathi · Dhaval Patel · Arun Kadavelugu · Subhashish Bhattacharya · Kamalesh Hatua |
| 期刊 | IEEE Transactions on Power Electronics |
| 出版日期 | 2017年5月 |
| 技术分类 | 拓扑与电路 |
| 技术标签 | SiC器件 三电平 三相逆变器 功率模块 |
| 相关度评分 | ★★★★ 4.0 / 5.0 |
| 关键词 | SiC IGBT 中压 并网 三电平NPC变换器 谐波分析 控制器设计 宽禁带半导体 |
语言:
中文摘要
针对中压并网应用，受限于硅基器件电压等级，通常采用级联变换器。本文研究了基于15 kV碳化硅（SiC）IGBT的三相三电平中性点钳位（NPC）变换器，分析了其谐波特性并提出了相应的控制器设计方案，旨在提升高压宽禁带半导体在电网侧应用中的性能。
English Abstract
Cascaded converters are generally used for medium-voltage (MV) grid-connected applications due to the limitation in the voltage rating of available silicon (Si) power devices. These converters find application in active power filters, STATCOM or as the active front end converters for solid state transformers at the distribution voltage levels. The high voltage wide bandgap semiconductor devices ha...
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SunView 深度解读
该研究涉及高压SiC器件在三电平NPC拓扑中的应用，对阳光电源的集中式光伏逆变器及大型储能系统（如PowerTitan系列）具有重要参考价值。随着光伏与储能系统向更高电压等级（如1500V及以上）演进，利用SiC器件替代传统Si器件可显著降低开关损耗、提升功率密度并优化散热设计。建议研发团队关注15kV级SiC器件的驱动保护及高频谐波抑制技术，这有助于进一步缩小大型PCS设备的体积，提升系统转换效率，并在未来中压直挂式储能及大型光伏电站应用中保持技术领先。