第51卷第4期电力系统保护与控制Vol.51No.42023年2月16日PowerSystemProtectionandControlFeb.16,2023DOI:10.19783/j.cnki.pspc.220520模块化多电平换流器IGBT模块失效机理和状态监测研究综述阳同光1,2，沈兵2,3(1.湖南城市学院机械与电气工程学院，湖南益阳413000；2.智慧城市能源感知与边缘计算湖南省重点实验室，湖南益阳413000；3.南华大学电气工程学院，湖南衡阳421200)摘要：全控型绝缘栅双极晶体管(insulatedgatedbipolartransistor,IGBT)模块作为模块化多电平换流器(modularmultilevelconverter,MMC)的核心功率器件，其失效机理研究和状态监测技术对保证MMC的运行可靠性具有重要意义。IGBT模块劣化引起的运行参数失真和内部结构异常将严重影响MMC的工作性能。目前IGBT模块状态监测综述较多，但缺乏对MMC中IGBT模块状态监测的相关总结。首先分析了MMC的结构特性与工作原理。然后根据焊接式和压接式两种类型IGBT的失效机理，总结了IGBT模块的状态监测技术，并补充了MMC子模块中IGBT模块的状态监测方法并进行分析。最后针对目前研究中存在的不足，结合当下的研究现状，展望了未来柔性直流输电系统中IGBT模块状态监测与评估的研究方向。关键词：柔性直流输电；MMC；IGBT模块；失效机理；状态监测ReviewoffailuremechanismandstatemonitoringtechnologyformodularmultilevelconverterIGBTmodulesYANGTongguang1,2,SHENBing2,3(1.SchoolofMechanicalandElectricalEngineering,HunanCityUniversity,Yiyang413000,China;2.HunanProvincialKeyLaboratoryofSmartCityEnergyPerceptionandEdgeComputing,Yiyang413000,China;3.SchoolofElectricalEngineering,UniversityofSouthChina,Hengyang421200,China)Abstract:Asthecorepowerdeviceofamodularmultilevelconverter(MMC),thefailuremechanismstudyandconditionmonitoringtechnologyofinsulatedgatedbipolartransistor(IGBT)modulesisofgreatsignificanceinensuringoperationalreliability.DistortionofoperatingparametersandinternalstructuralabnormalitiescausedbyIGBTmoduledeteriorationwillseriouslyaffecttheworkingperformanceofanmodularmultilevelconverter(MMC).Atpresent,therearemanyreviewsofIGBTmodulesstatusmonitoring,butthereisalackofrelevantsummariesofIGBTmodulestatusmonitoringinanMMC.First,thestructuralcharacteristicsandworkingprincipleofanMMCareanalyzed.Then,acco...
