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中高压电力电子变换中的功率单元及功率器件的级联关键技术研究的开题报告

一、选题背景

随着电力系统向高压、大容量、柔性化方向发展，电力电子变换技术在电力系统中的地位日益重要，尤其是在输电、变频调速、直流输电等领域中起着不可替代的作用。由于高压电力电子变换系统中电压、电流均比低压系统大，给功率单元以及功率器件带来了更大的挑战。因此，对于中高压电力电子变换中的功率单元及功率器件的级联关键技术进行深入研究具有重要的意义。

二、研究内容和研究方案

1.研究内容

（1）对于中高压电力电子变换的主流功率单元及功率器件进行分析研究，总结主要技术特点以及存在的问题。

（2）针对现有的研究并结合实际工程需求，分析中高压电力电子变换的级联方案，并重点研究在级联过程中可能产生的电磁干扰问题及其解决方案。

（3）基于模拟仿真和实验验证，对比分析不同级联方案的性能指标，如电压、电流的波形、电力损耗等，并验证理论的可靠性和可行性。

2.研究方案

（1）研究主流中高压功率单元及功率器件（如IGBT、SiC器件等）的特点和问题。

（2）针对现有技术开发出中高压电力电子变换的级联方案，分析其在电磁兼容，电压、电流平衡等方面的优缺点。

（3）利用模拟仿真软件（如PSpice、Simplis等）进行系统级模拟，并实现实验验证。

三、研究意义和预期成果

本课题的研究将会丰富电力电子变换的理论体系，并将实现基于现有技术的中高压电力电子变换的级联方案设计，有助于提高电力系统的稳定性、可靠性和安全性。预期研究成果包括：

（1）中高压电力电子变换系统级联的实现方案，包括电路设计方案和控制策略，可应用于工程实践中。

（2）对级联方案的仿真和实验验证，验证了其理论可行性和可靠性，为下一步的工程实践提供了指导。