基于IGBT复合模型的直流断路器瞬态特性研究

摘要

随着高压直流输电和直流电网技术的发展,研究可靠性高、经济性好的直流断路器变得越来越迫切。然而在目前关于直流断路器拓扑的研究中,采用的大都是IGBT理想开关模型,忽略了开关过程中IGBT的瞬态电气特性,从而无法得到足够精确的结果。首先介绍了基于二极管桥式子模块级联的混合式直流断路器的分断过程,然后对其分断期间的瞬态电气特性进行了理论分析,之后对比IGBT的两种模型并建立了精确的IGBT复合模型,最后在Simulink上搭建直流断路器故障分断仿真平台,并分别采用基于IGBT复合模型与理想模型的直流断路器进行仿真。仿真结果表明,IGBT复合模型能反映出器件微秒级开断特性,与理想模型相比,对直流断路器分断瞬态电气特性的仿真结果更加精确。采用IGBT复合模型有助于深入研究直流断路器瞬态电气特性。