ABSTRACT: Able to control power flow flexibly and securely, DC grid technology based on VSC-HVDC will become preferential technical solution for large-scale renewable power integration, oceanic island power supply and new urban grid construction. Key equipment of DC grid such as VSC valve and DC breaker utilizes power electronic devices to realize power conversion. Their parameters and performance have great impact on equipment itself. According to demand analysis of DC grid key equipment, this paper discussed requirements of different devices on electrical characteristics and packaging, then proposed key technologies such as customized design and collaborative design optimization. Finally, this paper prospected new type power devices adapted to DC grid development.

　　KEY WORDS: DC grid; power electronic devices; flexible HVDC valve; DC breaker

　　摘要：基于柔性直流输电的直流电网技术具备灵活、安全的潮流控制能力，将越来越多地成为大规模清洁能源发电、海洋群岛供电及构建新型城市电网的首选技术方案。直流电网核心装置电压源换流器、直流断路器等都利用到全控电力电子器件以实现电能的变换，因而器件参数性能对这些装置有着极大的影响。从直流电网各核心装置的需求分析着手，详细讨论了不同装置对器件电气特性、封装形式的要求，提出具有针对性的定制化设计、协同优化设计等关键技术，最后对适用直流电网发展的未来新型器件进行了展望。

　　关键词：直流电网;电力电子器件;柔性直流换流阀;直流断路器

　　DOI：10.13335/j.1000-3673.pst.2016.03.001

　　0 引言

　　规模化可再生能源的接入、输送和消纳要求更快速、更广域地和负荷、储能以及火电、水电等其他能源进行互联互补，这意味着传统的电网结构、电力装备及运行方式将受到严峻的挑战，建设具有跨区域、跨国甚至跨洲际电力配置能力，灵活适应新能源发展和多样化需求服务的现代电网体系，是当今世界电网发展的必然趋势[1-2]。

　　1999年6月，瑞典Gotland岛世界第一条商业运营的柔性直流输电工程投运，两电平结构，母线电压±80 kV，输送容量50 MW，用以解决岛上风力资源远超出本地负荷的问题，将多余的风能输送到岛西岸的Visby市[3-4]。此后多个两端柔性直流输电工程接踵而至，如德国400 MW容量的Nord E.ON1工程等。很快人们就意识到，相比与线换向换流器，基于绝缘栅双极型晶体管(insulated gate bipolar transistor，IGBT)的自换相电压源换流器技术具有有功、无功独立控制及潮流翻转灵活等优势，能够快速跟踪风电等新能源间歇性、随机性的波动。且如以此为基础，将2个以上换流站通过串、并联等方式联接成多端输电系统，则能够实现多电源供电和多落点受电[5]。

　　2008年11月，欧盟各国推出超级电网(super grid)计划，旨在通过大规模直流形式的电力互联，以传输和平衡北海、波罗的海海域的风电能源，以及北非、中东地区的光伏能源，可在2020年前将该区域可再生能源的装机占比提高到20%[6]。而美国Gird 2030计划更是规划了共计60余条柔性直流输电工程。以柔性直流输电技术为基础，将大量直流线路互联组成能量传输系统，就是具备快速灵活电力配置、全局功率调节互济的直流电网[7]。与多端直流输电相比，直流电网在大规模清洁能源发电和分布式电源接入、海洋群岛供电、海上风电场群集送出、新型城市电网构建等方面，具有更高的经济性和安全性，是未来电网发展的重要方向之一[8-10]。

　　然而，作为直流电网核心装备，柔性直流换流阀、直流断路器等都是基于全控器件的电力电子装置，功率半导体器件的性能、可靠性对装置的总体性能起到决定性作用。纵观电力电子技术近年来迅猛的发展史，也无不与功率器件的变革息息相关。目前大容量功率器件多来自英飞凌、三菱、东芝等制造商，所提供的IGBT器件基本为通用型模块，并未针对直流电网装备定制设计，其封装形式、开关特性及容量均无法较好地满足直流输电工程的需求。

　　本文从直流电网发展的需求出发，分析了2种主流拓扑的柔性直流换流阀，即串联型换流阀、模块化多电平换流阀，以及高压直流断路器的工作特性并提出其对器件的需求。从直流电网发展的需求分析入手，指出功率器件定制参数设计、压接封装设计以及多层次协同优化设计等关键技术，最后对直流电网用电力电子器件发展趋势进行了展望。

　　1 IGBT在直流电网应用现状

　　“一代器件决定一代电力电子技术”，晶闸管的问世带来电力电子产业的蓬勃发展，而IGBT的出现则引领电力电子产业进入了全控器件时代。IGBT是一种电压全控器件，其开关速度快，驱动简便，具有较高的功率密度和较低的成本[11]。

　　IGBT模块阻断电压已达到6.5 kV，低压IGBT电流容量也超过3500 A，大功率IGBT封装形式分为焊接型和压接型。焊接型是市场上常用IGBT的封装形式，英飞凌、ABB、三菱、赛米控在大功率焊接型IGBT领域处于领先地位，目前我国投运的柔性直流输电工程采用3300 V/1500 A焊接型IGBT。而相比于焊接型IGBT，压接型IGBT成熟度较低，目前市场上仅有ABB、Westcode、东芝3家公司生产[12]，但在柔性直流输电工程更广泛地被使用，ABB投运10余条工程都采用自供压接型IGBT，我国投运的南澳多端直流项目也采用东芝压接型IGBT。

　　2 直流电网对电力电子器件的需求

　　2.1 直流电网对IGBT总体需求

　　当今的电力系统是以超高压远距离输电、跨区域联网为骨干网架的大系统，而随着全球能源互联网概念的提出，输电容量及输电电压等级将进一步提升，对于装置的效率及可靠性提出了更高的要求，直流电网所需的IGBT容量远远高于其他应用场合。相比于焊接型封装，压接型封装具有失效短路模式、双面散热、抗冲击能力强、结构紧凑及适合大容量封装等优点，能够满足柔性直流输电高压大容量、高可靠型需求[13-14]。

　　柔性直流换流阀及直流断路器作为直流电网的核心装备，工作特性差异较大，对于IGBT性能需求也各不相同。因此需要针对不同拓扑开展定制化器件设计，实现器件各类性能参数之间的优化配置和装置整体性能及可靠性的大幅提升。

　　本文针对IGBT串联型柔性直流换流阀、模块化多电平型柔性直流换流阀及高压直流断路器3种拓扑装置提出IGBT特性需求。

　　2.2 串联型柔性直流换流阀对IGBT需求

　　自1997年第1条柔性直流工程——瑞典赫尔斯扬工程投运以来，早期柔性直流换流阀都采用基于IGBT直接串联技术的两电平或三电平技术路线，如图1所示，其中：ua、ub、 uc分别为三相交流电压;L为换相电抗器;C为直流支撑电容;Udc为直流电压。该技术具有电路结构简单、器件数量少、占地面积少、系统控制简单等优点，在海上风电并网、城市电网改造等对空间、重量要求苛刻的场合具有优势[15]。

　　

 

　　图1 IGBT串联型柔性直流换流阀拓扑

　　Fig. 1 Topology of IGBT serial VSC-HVDC converter valve

　　IGBT串联型柔性直流换流阀采用正弦脉宽调制(sinusoidal pulse width modulation，SPWM)或优化脉宽调制(optimal pulse width modulation，OPWM)调制策略，开关频率较高，其典型电压、电流波形如图2所示。随着调制方式的优化目前开关频率已控制在1 kHz以内，换流阀段通过IGBT串联组成。

　　针对IGBT串联型柔性直流换流阀工作特性，其IGBT特性需求如下：

　　

 

　　图2 串联型换流阀中IGBT电流波形

　　Fig. 2 Current waveform of IGBT in serial valve

　　1)器件一致性。由于IGBT串联数较多、开关速度较快，IGBT串联电压平衡控制则成为其关键，一般通过驱动板及阻尼回路实现电压平衡，而器件特性的一致性则对电压平衡度及效率有着直接影响。器件的一致性包括漏电流、阈值电压、内部寄生电容、二极管反向恢复电荷等。

　　2)压接型封装。由于IGBT串联连接，必须保证IGBT失效短路模式，同时为提高装置的紧凑性、可靠性，需要采用压接型IGBT器件。

　　3)高开关速度。由于开关频率较高，开关损耗在换流阀总损耗占有较大的比重(如图3所示)，一般超过50%，因此为提高整体效率，最为直接的策略是提高IGBT开关速度，降低开关损耗，然而开关速度与通态压降存在矛盾关系，因此需要折中优化器件特性，设计高开关速度IGBT提高装置 效率。

　　

 

　　图3 串联型换流阀损耗分布

　　Fig. 3 Loss distribution of series valve

　　4)二极管高浪涌能力。当系统发生直流短路故障时，二极管将承受100 ms的连续浪涌电流，按照当前通用的IGBT器件二极管电流能力并不能满足需求，因此需要采用IGBT与二极管通流能力为1:2的定制器件。

　　2.3 模块化多电平型柔性直流换流阀对IGBT需求

　　模块化多电平换流器各桥臂采用电气、结构和功能相同的子模块串联而成，并将两电平换流器中的直流侧支撑电容分散集成到单个子模块中[16]，如图4所示。该技术路线避免了IGBT器件串联均压问题，可以通过增加模块数实现高压需求，是当前柔性直流输电工程的主流技术路线，目前我国投运的南汇工程、舟山工程、南澳洲岛工程、厦门工程全部采用该技术路线。

　　由于换流器电平数多，IGBT开关频率较低，一般为200 Hz以内，其典型电流波形如图5所示。

　　针对模块化多电平型柔性直流换流阀工作特性，其IGBT特性需求如下：

　　1)压接型封装。由于装置容量逐年提高，对

　　

 

　　图4 模块化多电平换流器拓扑

　　Fig. 4 Topology of modular multilevel converter

　　

 

　　图5 模块化多电平换流阀中IGBT电流波形

　　Fig. 5 Current waveform of IGBT

　　in modular multilevel valve

　　于IGBT器件的容量及散热能力提出更高要求，压接型封装仍是未来直流输电主流需求。

　　2)低通态压降。由于开关频率较低，通态损耗在换流阀总损耗占有较大的比重(如图6所示)，一般超过70%，因此为提高整体效率，最为直接的策略是降低IGBT通态压降，然而开关速度与通态压降存在矛盾关系，需要折中优化器件特性，调整IGBT通态压降提高装置效率。

　　

 

　　图6 模块化多电平型换流阀损耗分布

　　Fig. 6 Loss distribution of modular multilevel valve

　　2.4 直流断路器器件需求

　　直流断路器是多端直流输、配电网中不可缺少的重要设备，其主要作用是改变直流系统的运行方式，或清除直流侧出现的故障，是坚强智能电网中安全的保证。目前通用的直流断路器采用IGBT器件与机械开关的混合拓扑，能够在5 ms关断数 十kA的故障电流，如图7所示。

　　

 

　　图7 混合式直流断路器

　　Fig. 7 Hybrid DC circuit breaker

　　由直流断路器工作原理可知，系统正常运行时，IGBT并不导通电流。当系统发生故障时，IGBT将承受短时的大电流，电流持续时间由高速隔离开关速度决定，一般为2~5 ms，电流峰值可能达到数十kA以上，如图8所示，但对于其开关特性要求并不高，而市场上通用的IGBT并不能满足需求。因此针对直流断路器工作特性，需要能够承受ms级数十kA的浪涌电流，并且可靠关断。

　　

 

　　图8 直流断路器 IGBT电流波形

　　Fig.8 Current waveform of IGBT in DC breaker valve

　　3 直流电网用电力电子器件关键技术

　　3.1 芯片-器件-装置联合仿真技术

　　IGBT芯片由上万个元胞与终端并联而成，而针对直流电网未来6000 A以上IGBT器件则由上百个IGBT芯片及二极管芯片并联而成，芯片结构、工艺水平、封装布局对于IGBT性能及可靠性有着直接影响。例如IGBT芯片在运行过程中将产生温升，而温度的变化也将影响芯片的电气特性，需要开展电路与温度的场路耦合仿真;压接IGBT需要提供持续的压力保证芯片可靠接触，一方面压力直接影响着接触电阻及元胞电气特性，另一方面温度的差异产生的热膨胀也影响着压力，需要开展电路、热及力的场路耦合仿真;IGBT器件由若干的芯片并联而成，芯片的分散性及布局导致的杂散参数影响着芯片并联电流分布，需要开展半导体物理、电路及电磁场耦合仿真，如图9所示。

　　

 

　　图9 联合仿真示意图

　　Fig. 9 Diagram of united simulation

　　而器件特性也直接影响装置的性能及可靠性，例如芯片产生的热量将经过结壳热阻、壳散热器热阻等传递出去，需要开展芯片、器件、装置多层级热仿真;器件电气特性与装置电气结构设计相互影响，需要开展芯片、器件、装置的多层级电路仿真。

　　通过前期联合仿真能够明确设计目标，大幅缩短研发进度，是实现器件与装置的协同优化设计的关键技术。IGBT器件设计包括器件内部半导体物理仿真、电路仿真及机电热多物理场仿真，装置设计包括电路仿真及机电热多物理场仿真，芯片、器件与装置之间性能有着极强的耦合关系，芯片-器件-装置多层级的场路耦合及多物理场耦合的联合仿真是研制直流电网用电力电子器件的关键技术。

　　3.2 协同优化设计技术

　　根据上述分析，不同拓扑的柔性直流换流阀对器件通态压降及开关损耗的需求不同，因此需要针对应用需求定制器件参数。对于柔性直流换流阀，损耗是其关键特性之一，IGBT则成为最主要的损耗源。对于IGBT串联型及模块化多电平型柔性直流换流阀，由于开关频率差异较大，对于IGBT饱和压降和开关损耗的要求则不同，因此通过芯片参数设计及工艺优化对饱和压降和开关损耗进行折中，实现所需的IGBT参数。如图10所示，通过对IGBT特性优化，提高了换流阀整体效率。

　　由于直流断路器特殊工况，需要设计具备高关断能力IGBT，能够承受并关断毫秒级浪涌电流。为提高IGBT芯片的短路电流，并保证在直流断路器工况中安全工作，一方面需要提高短路状态时的电流值大小到6倍以上额定电流，另一方面需要降低导通状态时的压降，降低在芯片进入短路状态前大电流通流过程中带来的温升，防止芯片的热 烧毁。

　　当增加IGBT短路电流及承受时间，能够减小

　　

 

　　图10 装置损耗优化

　　Fig. 10 Device loss optimization

　　限流电抗器的电感值，增加高速隔离开关分断时间，降低了成本及研发难度。通过完成定制高关断能力IGBT的研制，能够大幅提高装置整体性能及可靠性，降低限流电抗器及高速隔离开关的要求，降低了成本。

　　3.3 IGBT/FRD芯片技术

　　针对直流电网不同工况中对IGBT器件特性提出的不同需求，在IGBT/FRD(快恢复二极管，fast recovery diode)芯片技术方面，结合图11所示的芯片特性折中曲线，进行定制化设计。

　　1)高开关频率芯片。针对其开关频率高的特性，在IGBT芯片设计时降低芯片集电区掺杂浓度，减小集电区的载流子注入效率，结合载流子寿命控制技术，减小IGBT芯片关断时的拖尾电流;在FRD芯片设计时采用降低载流子寿命的技术，加速FRD反向恢复时少数载流子的复合，降低芯片的开关损耗，提高IGBT导通压降，实现器件和装置整体损耗的降低。

　　2)低通态压降芯片。针对其开关频率低的特点，在IGBT芯片设计中采用沟槽栅和软穿通结构，降低漂移区的电压降带来的通态损耗，同时背面集电极区掺杂工艺上采用先进的激光退火工艺，提高集电区的载流子注入效率，降低漂移区的电阻;在

　　

 

　　图11 芯片特性折中曲线

　　Fig. 11 Chip trade-off curve

　　FRD芯片设计中引入局域寿命控制技术，削弱寿命控制技术对FRD芯片压降的影响，降低芯片的通态特性，实现器件和装置整体损耗的降低。

　　3)高关断能力芯片。为满足短路状态时的电流值达到6倍以上的额定电流，通过采用小尺寸元胞或沟槽栅元胞结构技术，提高芯片的导电沟道密度，实现饱和电流的大幅提升。同时IGBT芯片需要承受并关断ms级的浪涌电流冲击，面临此过程带来的芯片温升导致的热烧毁问题。针对此问题，一方面可以通过增加芯片厚度提高芯片的热容，另一方面可以降低芯片在大电流通流时的压降，从而减少热产生。

　　3.4 大容量IGBT封装技术

　　由于IGBT电流容量大幅增加，需要并联上百个芯片，必须严格控制各个芯片分散性，降低杂散参数分散性，实现各个芯片热分布、力分布均匀，降低内部结壳热阻。同时结合不同应用场合的工作特性需求对封装结构及形式进行优化，例如适用于直流断路器的高关断能力IGBT关断时会承受高电流变化率(di/dt)并且产生极大瞬态能量，因此在设计封装时需要降低内部寄生电感，减小关断过电压，增加管壳热容，吸收瞬态能量。

　　芯片并列等效电路如图12所示，影响IGBT芯片并联均流有以下3个因数：1)IGBT芯片特性一致性，通过对芯片特性筛选实现;2)IGBT门极驱动特性一致，通过对称的结构设计，使得到各个芯片门极线路长度布局一致;3)IGBT集射级特性一致，通过结构设计使各个芯片受力均匀分布。

　　如图13(a)所示，由于芯片并联数较多，由芯片厚度、封装材料尺寸产生的误差将会严重影响芯片受力分布，导致芯片性能出现差异。如图13(b)所示，其中：T为 IGBT芯片，D为IGBT芯片，RG、RG1、RG2…RGn为栅极电阻，LG、LG1、LG2…LGn为栅极电感，Lco、Lc1、Lc2…Lcn为集电极电感，Leo、Le1、Le2…Len为发射极电感，Cgc1、Cgc2…Cgcn、Cge1、Cge2…Cgen为栅极输入电容，CD1、CD2…CDm为二极管结电容。

　　

 

　　图12 IGBT芯片并列等效电路

　　Fig. 12 Parallelled equivalent circuit of IGBT chip

　　

 

　　图13 多物理场分布

　　Fig. 13 Multi physical field distribution

　　由于芯片发热量大，需要合理布局芯片实现器件内部热量分布均匀，同时需保证IGBT具有良好的散热能力，芯片烧结技术则为当前可行的解决方案。

　　4 直流电网用电力电子器件前景展望

　　4.1 硅IGBT

　　随着可再生能源发电的发展，全球能源互联网及直流电网的建设，对大容量、高性能、高可靠性的硅功率器件需求越来越大。能源分配远离负荷中心的现状及大规模新能源接入的需求也必将推动直流电网的迅猛发展[17]。

　　基于上述需求分析，更高电压、更大容量的IGBT将会成为未来直流电网的主流需求，电压、电流等级将达到6500 V/6000 A以上。而根据直流电网不同应用工况，采用定制设计的压接型IGBT将是未来直流电网用硅功率器件的发展方向。

　　4.2 新型可关断器件

　　相比于IGBT，以门极可关断晶闸管(gate turn off thyristor，GTO)、集成门极换向晶闸管(integrated gate commutated thyristor，IGCT)、场控晶闸管(MOS controlled thyristor，MCT)为代表的可关断晶闸管具有通态压降低、电压等级高、容量大等优点，在未来更高电压、更大容量的直流电网具有极大应用潜力。但是由于可关断晶闸管驱动复杂，导致其并未在电力系统广泛应用。随着技术的发展，采用新结构的可关断器件将具备兼备IGBT栅极驱动简单及可关断晶闸管高效率大容量的优点，将会在直流电网发挥其全部潜力。

　　4.3 碳化硅器件

　　碳化硅( silicon carbide，SiC)器件具备耐压高、开关速度快、承受温度高等优点，在传统高压直流输电和柔性直流输电换流阀中使用电压等级达到10 kV以上的SiC器件，可减少器件串联数量达2/3以上、降低换流站损耗60%以上，同时简化拓扑，降低建设成本，在未来更高电压等级的直流电网具有巨大的应用潜力[18-19]。

　　5 结论

　　本文在介绍直流电网发展趋势的基础上，分析了串联型柔性直流换流阀、模块化多电平柔性直流换流阀及直流断路器3种典型装置对电力电子器件的需求，分析了当前需要解决的关键技术，对未来功率器件应用前景进行了展望：

　　1)全球能源互联网及直流电网的发展将极大带动电力电子装置的需求，电力电子器件作为其核心部件将有广泛的应用市场。未来的10 a左右将是直流电网基础理论体系成型和建设快速发展的时期，可以预见，电力电子器件技术的发展将与直流电网的发展与变革产生相互持续的重大影响。

　　2)从应用出发、适应于应用工况的器件将得以生存，定制化设计器件，协同优化芯片、封装、驱动、组件将是未来发展需要解决的最主要技术 v问题。

　　3)压接式封装形式结构紧凑、双面冷却、易于串联及短路失效的特点，将使其在电力系统应用所需的高压大电流领域具有无可比拟的优势，在直流电网中应用占比将逐步超过并取代焊接型模块。

　　4)全球能源互联网及直流电网的发展促使电网结构发生变化，从而驱使电力电子装置及其核心器件的变革，常规器件的逐步成熟、可靠，基于第三代半导体材料的器件崛起将是必然趋势。

　　参考文献

　　[1] 刘振亚.全球能源互联网[M].北京：中国电力出版社，2015：199-204.

　　[2] 汤广福.基于电压源换流器的高压直流输电技术[M].北京：中国电力出版社，2010：34-36.

　　[3] 温家良，吴锐，彭畅，等.直流电网在中国的应用前景分析[J].中国电机工程学报，2012，32(13)：7-12.

　　Wen Jialiang，Wu Rui，Peng Chang，et al.Analysis of DC grid prospects in China[J].Proceedings of the CSEE，2012，32(13)：7-12(in Chinese).

　　[4] 汤广福，罗湘，魏晓光.多端直流输电与直流电网技术[J].中国电机工程学报，2013，33(10)：8-17.

　　Tang Guangfu，Luo Xiang，Wei Xiaoguang.Multi terminal HVDC and DC-grid technology[J].Proceedings of the CSEE，2013，33(10)：8-17 (in Chinese).

　　[5] 周孝信，陈树勇，鲁宗相.电网和电网技术发展的回顾与展望-试论三代电网[J].中国电机工程学报，2013，33(22)：1-11.

　　Zhou Xiaoxin，Chen Shuyong，Lu Zongxiang.Review and prospect for power system development and related technologies: a concept of three-generation power systems[J].Proceedings of the CSEE，2013，33(22)：1-11(in Chinese).

　　[6] CIGRE B4-52Working Group.HVDC grid feasibility study[R].Melbourne：International Council on Large Electric Systems，2011.

　　[7] 文俊，张一工，韩民晓，等.新型直流输电：一种新一代的HVDC技术[J].电网技术，2003，27(1)：47-51.

　　Wen Jun，Zhang Yigong，Han Minxiao，et al.HVDC light：a new generation of HVDC technology[J].Power System Technology，2003，27(1)：47-51(in Chinese).

　　[8] 汤广福，贺之渊，曹均正，等.2012国际大电网会议系列报道：高压直流输电和电力电子技术最新进展[J].电力系统自动化，2012，36(24)：1-6.

　　Tang Guangfu，He Zhiyuan，Cao Junzheng，et al.A review of 2012 CIGRE on application and perspective in HVDC and power electronics[J].Automation of Electric Power Systems，2012，36(24)：1-6(in Chinese).

　　[9] Huang A Q，Crow M L，Heydt G T，et al.The future renewable electric energy delivery and management (FREEDM) system：the energy internet[J].Proceedings of the IEEE，2010，99(1)：133-148.

　　[10] Huang A Q.FREEDM system-a vision for the future grid[C]//2010 IEEE Power and Energy Society General Meeting.Minneapolis，2010：1-4.

　　[11] 钱照明，张军明，盛况.电力电子器件及其应用的现状和发展[J].中国电机工程学报，2014，34(29)：5149-5161.

　　Qian Zhaoming，Zhang Junming，Sheng Kuang.Status and development of power semiconductor devices and its applications[J].Proceedings of the CSEE，2014，34(29)：5149-5161 (in Chinese).

　　[12] Kitagawa M，Omura I，Hasegawa S，et al.A 4500 V injection enhanced insulated gate bipolar transistor(IEGT) in a mode similar to a thyritor[C]//Proceedings of the IEEE International Electron Devices Meeting.Washington, DC，1993：679-682.

　　[13] Lescale V，Akasaki M T.Special report for group B4 (HVDC and power electronics)[C]//Proceedings of CIGRE 2010，Sessi-on B4.Paris，France，2010：1-10.

　　[14] She Xu，Burgos R，Wang Gangyao，et al.Review of solid state transformer in the distribution system：from components to field application[C]//2012 IEEE Energy Conversion Congress and Exposition (ECCE).Raleigh，2012：4077-4084.

　　[15] Lorenz L.Power semiconductors development trends[C]//

　　International Power Electronics and Motion Control.Shanghai：IEEE，2006：1-7.

　　[16] Bernet S.Recent developments of high power converters for industry and traction application[J].IEEE Transactions on Power Electronics，2000，15(6)：1102-1117.

　　[17] Bjorn J，Karlsson P，Asplund G，，et al.VSC-HVDC transmission with cascaded two-level converter[C]//CIGRE Session，Paris，France，2010：1-9.

　　[18] Akira S，Hajime O，Tsunenobu K，et al.A13 kV 4H-SiC n-channel IGBT with low rdiff，on and fast switching[J].Materials Science Forum，2009，600(1)：1183-1186.

　　[19] 盛况，郭清，张军明，等.碳化硅电力电子器件在电力系统的应用展望[J].中国电机工程学报，2012，32(30)：1-7.

　　Sheng Kuang，Guo Qing，Zhang Junming，et al.Development and prospect of SiC power devices in power grid[J].Proceedings of the CSEE，2012，32(30)：1-7(in Chinese).

　　来源：电网技术