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：基于柔性直流輸電的直流電網技術具備靈活、安全的潮流控制能力，將越來越多地成為大規模清潔能源發電、海洋群島供電及構建新型城市電網的首選技術方案。直流電網核心裝置電壓源換流器、直流斷路器等都利用到全控電力電子器件以實現電能的變換，因而器件參數性能對這些裝置有著極大的影響。從直流電網各核心裝置的需求分析著手，詳細討論了不同裝置對器件電氣特性、封裝形式的要求，提出具有針對性的定制化設計、協同優化設計等關鍵技術，最后對適用直流電網發展的未來新型器件進行了展望。
關鍵詞：直流電網;電力電子器件;柔性直流換流閥;直流斷路器
DOI：10.13335/j.1000-3673.pst.2016.03.001
0 引言
規模化可再生能源的接入、輸送和消納要求更快速、更廣域地和負荷、儲能以及火電、水電等其他能源進行互聯互補，這意味著傳統的電網結構、電力裝備及運行方式將受到嚴峻的挑戰，建設具有跨區域、跨國甚至跨洲際電力配置能力，靈活適應新能源發展和多樣化需求服務的現代電網體系，是當今世界電網發展的必然趨勢[1-2]。
1999年6月，瑞典Gotland島世界第一條商業運營的柔性直流輸電工程投運，兩電平結構，母線電壓±80 kV，輸送容量50 MW，用以解決島上風力資源遠超出本地負荷的問題，將多余的風能輸送到島西岸的Visby市[3-4]。此后多個兩端柔性直流輸電工程接踵而至，如德國400 MW容量的Nord E.ON1工程等。很快人們就意識到，相比與線換向換流器，基于絕緣柵雙極型晶體管(insulated gate bipolar transistor，IGBT)的自換相電壓源換流器技術具有有功、無功獨立控制及潮流翻轉靈活等優勢，能夠快速跟蹤風電等新能源間歇性、隨機性的波動。且如以此為基礎，將2個以上換流站通過串、并聯等方式聯接成多端輸電系統，則能夠實現多電源供電和多落點受電[5]。
2008年11月，歐盟各國推出超級電網(super grid)計劃，旨在通過大規模直流形式的電力互聯，以傳輸和平衡北海、波羅的海海域的風電能源，以及北非、中東地區的光伏能源，可在2020年前將該區域可再生能源的裝機占比提高到20%[6]。而美國Gird 2030計劃更是規劃了共計60余條柔性直流輸電工程。以柔性直流輸電技術為基礎，將大量直流線路互聯組成能量傳輸系統，就是具備快速靈活電力配置、全局功率調節互濟的直流電網[7]。與多端直流輸電相比，直流電網在大規模清潔能源發電和分布式電源接入、海洋群島供電、海上風電場群集送出、新型城市電網構建等方面，具有更高的經濟性和安全性，是未來電網發展的重要方向之一[8-10]。
然而，作為直流電網核心裝備，柔性直流換流閥、直流斷路器等都是基于全控器件的電力電子裝置，功率半導體器件的性能、可靠性對裝置的總體性能起到決定性作用。縱觀電力電子技術近年來迅猛的發展史，也無不與功率器件的變革息息相關。目前大容量功率器件多來自英飛凌、三菱、東芝等制造商，所提供的IGBT器件基本為通用型模塊，并未針對直流電網裝備定制設計，其封裝形式、開關特性及容量均無法較好地滿足直流輸電工程的需求。
本文從直流電網發展的需求出發，分析了2種主流拓撲的柔性直流換流閥，即串聯型換流閥、模塊化多電平換流閥，以及高壓直流斷路器的工作特性并提出其對器件的需求。從直流電網發展的需求分析入手，指出功率器件定制參數設計、壓接封裝設計以及多層次協同優化設計等關鍵技術，最后對直流電網用電力電子器件發展趨勢進行了展望。
1 IGBT在直流電網應用現狀
“一代器件決定一代電力電子技術”，晶閘管的問世帶來電力電子產業的蓬勃發展，而IGBT的出現則引領電力電子產業進入了全控器件時代。IGBT是一種電壓全控器件，其開關速度快，驅動簡便，具有較高的功率密度和較低的成本[11]。
IGBT模塊阻斷電壓已達到6.5 kV，低壓IGBT電流容量也超過3500 A，大功率IGBT封裝形式分為焊接型和壓接型。焊接型是市場上常用IGBT的封裝形式，英飛凌、ABB、三菱、賽米控在大功率焊接型IGBT領域處于領先地位，目前我國投運的柔性直流輸電工程采用3300 V/1500 A焊接型IGBT。而相比于焊接型IGBT，壓接型IGBT成熟度較低，目前市場上僅有ABB、Westcode、東芝3家公司生產[12]，但在柔性直流輸電工程更廣泛地被使用，ABB投運10余條工程都采用自供壓接型IGBT，我國投運的南澳多端直流項目也采用東芝壓接型IGBT。
2 直流電網對電力電子器件的需求
2.1 直流電網對IGBT總體需求
當今的電力系統是以超高壓遠距離輸電、跨區域聯網為骨干網架的大系統，而隨著全球能源互聯網概念的提出，輸電容量及輸電電壓等級將進一步提升，對于裝置的效率及可靠性提出了更高的要求，直流電網所需的IGBT容量遠遠高于其他應用場合。相比于焊接型封裝，壓接型封裝具有失效短路模式、雙面散熱、抗沖擊能力強、結構緊湊及適合大容量封裝等優點，能夠滿足柔性直流輸電高壓大容量、高可靠型需求[13-14]。
柔性直流換流閥及直流斷路器作為直流電網的核心裝備，工作特性差異較大，對于IGBT性能需求也各不相同。因此需要針對不同拓撲開展定制化器件設計，實現器件各類性能參數之間的優化配置和裝置整體性能及可靠性的大幅提升。
本文針對IGBT串聯型柔性直流換流閥、模塊化多電平型柔性直流換流閥及高壓直流斷路器3種拓撲裝置提出IGBT特性需求。
2.2 串聯型柔性直流換流閥對IGBT需求
自1997年第1條柔性直流工程——瑞典赫爾斯揚工程投運以來，早期柔性直流換流閥都采用基于IGBT直接串聯技術的兩電平或三電平技術路線，如圖1所示，其中：ua、ub、 uc分別為三相交流電壓;L為換相電抗器;C為直流支撐電容;Udc為直流電壓。該技術具有電路結構簡單、器件數量少、占地面積少、系統控制簡單等優點，在海上風電并網、城市電網改造等對空間、重量要求苛刻的場合具有優勢[15]。
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圖1 IGBT串聯型柔性直流換流閥拓撲
Fig. 1 Topology of IGBT serial VSC-HVDC converter valve
IGBT串聯型柔性直流換流閥采用正弦脈寬調制(sinusoidal pulse width modulation，SPWM)或優化脈寬調制(optimal pulse width modulation，OPWM)調制策略，開關頻率較高，其典型電壓、電流波形如圖2所示。隨著調制方式的優化目前開關頻率已控制在1 kHz以內，換流閥段通過IGBT串聯組成。
針對IGBT串聯型柔性直流換流閥工作特性，其IGBT特性需求如下：
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圖2 串聯型換流閥中IGBT電流波形
Fig. 2 Current waveform of IGBT in serial valve
1)器件一致性。由于IGBT串聯數較多、開關速度較快，IGBT串聯電壓平衡控制則成為其關鍵，一般通過驅動板及阻尼回路實現電壓平衡，而器件特性的一致性則對電壓平衡度及效率有著直接影響。器件的一致性包括漏電流、閾值電壓、內部寄生電容、二極管反向恢復電荷等。
2)壓接型封裝。由于IGBT串聯連接，必須保證IGBT失效短路模式，同時為提高裝置的緊湊性、可靠性，需要采用壓接型IGBT器件。
3)高開關速度。由于開關頻率較高，開關損耗在換流閥總損耗占有較大的比重(如圖3所示)，一般超過50%，因此為提高整體效率，最為直接的策略是提高IGBT開關速度，降低開關損耗，然而開關速度與通態壓降存在矛盾關系，因此需要折中優化器件特性，設計高開關速度IGBT提高裝置 效率。
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圖3 串聯型換流閥損耗分布
Fig. 3 Loss distribution of series valve
4)二極管高浪涌能力。當系統發生直流短路故障時，二極管將承受100 ms的連續浪涌電流，按照當前通用的IGBT器件二極管電流能力并不能滿足需求，因此需要采用IGBT與二極管通流能力為1:2的定制器件。
2.3 模塊化多電平型柔性直流換流閥對IGBT需求
模塊化多電平換流器各橋臂采用電氣、結構和功能相同的子模塊串聯而成，并將兩電平換流器中的直流側支撐電容分散集成到單個子模塊中[16]，如圖4所示。該技術路線避免了IGBT器件串聯均壓問題，可以通過增加模塊數實現高壓需求，是當前柔性直流輸電工程的主流技術路線，目前我國投運的南匯工程、舟山工程、南澳洲島工程、廈門工程全部采用該技術路線。
由于換流器電平數多，IGBT開關頻率較低，一般為200 Hz以內，其典型電流波形如圖5所示。
針對模塊化多電平型柔性直流換流閥工作特性，其IGBT特性需求如下：
1)壓接型封裝。由于裝置容量逐年提高，對
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圖4 模塊化多電平換流器拓撲
Fig. 4 Topology of modular multilevel converter
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圖5 模塊化多電平換流閥中IGBT電流波形
Fig. 5 Current waveform of IGBT
in modular multilevel valve
于IGBT器件的容量及散熱能力提出更高要求，壓接型封裝仍是未來直流輸電主流需求。
2)低通態壓降。由于開關頻率較低，通態損耗在換流閥總損耗占有較大的比重(如圖6所示)，一般超過70%，因此為提高整體效率，最為直接的策略是降低IGBT通態壓降，然而開關速度與通態壓降存在矛盾關系，需要折中優化器件特性，調整IGBT通態壓降提高裝置效率。
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圖6 模塊化多電平型換流閥損耗分布
Fig. 6 Loss distribution of modular multilevel valve
2.4 直流斷路器器件需求
直流斷路器是多端直流輸、配電網中不可缺少的重要設備，其主要作用是改變直流系統的運行方式，或清除直流側出現的故障，是堅強智能電網中安全的保證。目前通用的直流斷路器采用IGBT器件與機械開關的混合拓撲，能夠在5 ms關斷數 十kA的故障電流，如圖7所示。
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圖7 混合式直流斷路器
Fig. 7 Hybrid DC circuit breaker
由直流斷路器工作原理可知，系統正常運行時，IGBT并不導通電流。當系統發生故障時，IGBT將承受短時的大電流，電流持續時間由高速隔離開關速度決定，一般為2~5 ms，電流峰值可能達到數十kA以上，如圖8所示，但對于其開關特性要求并不高，而市場上通用的IGBT并不能滿足需求。因此針對直流斷路器工作特性，需要能夠承受ms級數十kA的浪涌電流，并且可靠關斷。
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圖8 直流斷路器 IGBT電流波形
Fig.8 Current waveform of IGBT in DC breaker valve
3 直流電網用電力電子器件關鍵技術
3.1 芯片-器件-裝置聯合仿真技術
IGBT芯片由上萬個元胞與終端并聯而成，而針對直流電網未來6000 A以上IGBT器件則由上百個IGBT芯片及二極管芯片并聯而成，芯片結構、工藝水平、封裝布局對于IGBT性能及可靠性有著直接影響。例如IGBT芯片在運行過程中將產生溫升，而溫度的變化也將影響芯片的電氣特性，需要開展電路與溫度的場路耦合仿真;壓接IGBT需要提供持續的壓力保證芯片可靠接觸，一方面壓力直接影響著接觸電阻及元胞電氣特性，另一方面溫度的差異產生的熱膨脹也影響著壓力，需要開展電路、熱及力的場路耦合仿真;IGBT器件由若干的芯片并聯而成，芯片的分散性及布局導致的雜散參數影響著芯片并聯電流分布，需要開展半導體物理、電路及電磁場耦合仿真，如圖9所示。
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圖9 聯合仿真示意圖
Fig. 9 Diagram of united simulation
而器件特性也直接影響裝置的性能及可靠性，例如芯片產生的熱量將經過結殼熱阻、殼散熱器熱阻等傳遞出去，需要開展芯片、器件、裝置多層級熱仿真;器件電氣特性與裝置電氣結構設計相互影響，需要開展芯片、器件、裝置的多層級電路仿真。
通過前期聯合仿真能夠明確設計目標，大幅縮短研發進度，是實現器件與裝置的協同優化設計的關鍵技術。IGBT器件設計包括器件內部半導體物理仿真、電路仿真及機電熱多物理場仿真，裝置設計包括電路仿真及機電熱多物理場仿真，芯片、器件與裝置之間性能有著極強的耦合關系，芯片-器件-裝置多層級的場路耦合及多物理場耦合的聯合仿真是研制直流電網用電力電子器件的關鍵技術。
3.2 協同優化設計技術
根據上述分析，不同拓撲的柔性直流換流閥對器件通態壓降及開關損耗的需求不同，因此需要針對應用需求定制器件參數。對于柔性直流換流閥，損耗是其關鍵特性之一，IGBT則成為最主要的損耗源。對于IGBT串聯型及模塊化多電平型柔性直流換流閥，由于開關頻率差異較大，對于IGBT飽和壓降和開關損耗的要求則不同，因此通過芯片參數設計及工藝優化對飽和壓降和開關損耗進行折中，實現所需的IGBT參數。如圖10所示，通過對IGBT特性優化，提高了換流閥整體效率。
由于直流斷路器特殊工況，需要設計具備高關斷能力IGBT，能夠承受并關斷毫秒級浪涌電流。為提高IGBT芯片的短路電流，并保證在直流斷路器工況中安全工作，一方面需要提高短路狀態時的電流值大小到6倍以上額定電流，另一方面需要降低導通狀態時的壓降，降低在芯片進入短路狀態前大電流通流過程中帶來的溫升，防止芯片的熱 燒毀。
當增加IGBT短路電流及承受時間，能夠減小
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圖10 裝置損耗優化
Fig. 10 Device loss optimization
限流電抗器的電感值，增加高速隔離開關分斷時間，降低了成本及研發難度。通過完成定制高關斷能力IGBT的研制，能夠大幅提高裝置整體性能及可靠性，降低限流電抗器及高速隔離開關的要求，降低了成本。
3.3 IGBT/FRD芯片技術
針對直流電網不同工況中對IGBT器件特性提出的不同需求，在IGBT/FRD(快恢復二極管，fast recovery diode)芯片技術方面，結合圖11所示的芯片特性折中曲線，進行定制化設計。
1)高開關頻率芯片。針對其開關頻率高的特性，在IGBT芯片設計時降低芯片集電區摻雜濃度，減小集電區的載流子注入效率，結合載流子壽命控制技術，減小IGBT芯片關斷時的拖尾電流;在FRD芯片設計時采用降低載流子壽命的技術，加速FRD反向恢復時少數載流子的復合，降低芯片的開關損耗，提高IGBT導通壓降，實現器件和裝置整體損耗的降低。
2)低通態壓降芯片。針對其開關頻率低的特點，在IGBT芯片設計中采用溝槽柵和軟穿通結構，降低漂移區的電壓降帶來的通態損耗，同時背面集電極區摻雜工藝上采用先進的激光退火工藝，提高集電區的載流子注入效率，降低漂移區的電阻;在
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圖11 芯片特性折中曲線
Fig. 11 Chip trade-off curve
FRD芯片設計中引入局域壽命控制技術，削弱壽命控制技術對FRD芯片壓降的影響，降低芯片的通態特性，實現器件和裝置整體損耗的降低。
3)高關斷能力芯片。為滿足短路狀態時的電流值達到6倍以上的額定電流，通過采用小尺寸元胞或溝槽柵元胞結構技術，提高芯片的導電溝道密度，實現飽和電流的大幅提升。同時IGBT芯片需要承受并關斷ms級的浪涌電流沖擊，面臨此過程帶來的芯片溫升導致的熱燒毀問題。針對此問題，一方面可以通過增加芯片厚度提高芯片的熱容，另一方面可以降低芯片在大電流通流時的壓降，從而減少熱產生。
3.4 大容量IGBT封裝技術
由于IGBT電流容量大幅增加，需要并聯上百個芯片，必須嚴格控制各個芯片分散性，降低雜散參數分散性，實現各個芯片熱分布、力分布均勻，降低內部結殼熱阻。同時結合不同應用場合的工作特性需求對封裝結構及形式進行優化，例如適用于直流斷路器的高關斷能力IGBT關斷時會承受高電流變化率(di/dt)并且產生極大瞬態能量，因此在設計封裝時需要降低內部寄生電感，減小關斷過電壓，增加管殼熱容，吸收瞬態能量。
芯片并列等效電路如圖12所示，影響IGBT芯片并聯均流有以下3個因數：1)IGBT芯片特性一致性，通過對芯片特性篩選實現;2)IGBT門極驅動特性一致，通過對稱的結構設計，使得到各個芯片門極線路長度布局一致;3)IGBT集射級特性一致，通過結構設計使各個芯片受力均勻分布。
如圖13(a)所示，由于芯片并聯數較多，由芯片厚度、封裝材料尺寸產生的誤差將會嚴重影響芯片受力分布，導致芯片性能出現差異。如圖13(b)所示，其中：T為 IGBT芯片，D為IGBT芯片，RG、RG1、RG2…RGn為柵極電阻，LG、LG1、LG2…LGn為柵極電感，Lco、Lc1、Lc2…Lcn為集電極電感，Leo、Le1、Le2…Len為發射極電感，Cgc1、Cgc2…Cgcn、Cge1、Cge2…Cgen為柵極輸入電容，CD1、CD2…CDm為二極管結電容。
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圖12 IGBT芯片并列等效電路
Fig. 12 Parallelled equivalent circuit of IGBT chip
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圖13 多物理場分布
Fig. 13 Multi physical field distribution
由于芯片發熱量大，需要合理布局芯片實現器件內部熱量分布均勻，同時需保證IGBT具有良好的散熱能力，芯片燒結技術則為當前可行的解決方案。
4 直流電網用電力電子器件前景展望
4.1 硅IGBT
隨著可再生能源發電的發展，全球能源互聯網及直流電網的建設，對大容量、高性能、高可靠性的硅功率器件需求越來越大。能源分配遠離負荷中心的現狀及大規模新能源接入的需求也必將推動直流電網的迅猛發展[17]。
基于上述需求分析，更高電壓、更大容量的IGBT將會成為未來直流電網的主流需求，電壓、電流等級將達到6500 V/6000 A以上。而根據直流電網不同應用工況，采用定制設計的壓接型IGBT將是未來直流電網用硅功率器件的發展方向。
4.2 新型可關斷器件
相比于IGBT，以門極可關斷晶閘管(gate turn off thyristor，GTO)、集成門極換向晶閘管(integrated gate commutated thyristor，IGCT)、場控晶閘管(MOS controlled thyristor，MCT)為代表的可關斷晶閘管具有通態壓降低、電壓等級高、容量大等優點，在未來更高電壓、更大容量的直流電網具有極大應用潛力。但是由于可關斷晶閘管驅動復雜，導致其并未在電力系統廣泛應用。隨著技術的發展，采用新結構的可關斷器件將具備兼備IGBT柵極驅動簡單及可關斷晶閘管高效率大容量的優點，將會在直流電網發揮其全部潛力。
4.3 碳化硅器件
碳化硅( silicon carbide，SiC)器件具備耐壓高、開關速度快、承受溫度高等優點，在傳統高壓直流輸電和柔性直流輸電換流閥中使用電壓等級達到10 kV以上的SiC器件，可減少器件串聯數量達2/3以上、降低換流站損耗60%以上，同時簡化拓撲，降低建設成本，在未來更高電壓等級的直流電網具有巨大的應用潛力[18-19]。
5 結論
本文在介紹直流電網發展趨勢的基礎上，分析了串聯型柔性直流換流閥、模塊化多電平柔性直流換流閥及直流斷路器3種典型裝置對電力電子器件的需求，分析了當前需要解決的關鍵技術，對未來功率器件應用前景進行了展望：
1)全球能源互聯網及直流電網的發展將極大帶動電力電子裝置的需求，電力電子器件作為其核心部件將有廣泛的應用市場。未來的10 a左右將是直流電網基礎理論體系成型和建設快速發展的時期，可以預見，電力電子器件技術的發展將與直流電網的發展與變革產生相互持續的重大影響。
2)從應用出發、適應于應用工況的器件將得以生存，定制化設計器件，協同優化芯片、封裝、驅動、組件將是未來發展需要解決的最主要技術 v問題。
3)壓接式封裝形式結構緊湊、雙面冷卻、易于串聯及短路失效的特點，將使其在電力系統應用所需的高壓大電流領域具有無可比擬的優勢，在直流電網中應用占比將逐步超過并取代焊接型模塊。
4)全球能源互聯網及直流電網的發展促使電網結構發生變化，從而驅使電力電子裝置及其核心器件的變革，常規器件的逐步成熟、可靠，基于第三代半導體材料的器件崛起將是必然趨勢。
參考文獻
[1] 劉振亞.全球能源互聯網[M].北京：中國電力出版社，2015：199-204.
[2] 湯廣福.基于電壓源換流器的高壓直流輸電技術[M].北京：中國電力出版社，2010：34-36.
[3] 溫家良，吳銳，彭暢，等.直流電網在中國的應用前景分析[J].中國電機工程學報，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] 湯廣福，羅湘，魏曉光.多端直流輸電與直流電網技術[J].中國電機工程學報，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，陳樹勇，魯宗相.電網和電網技術發展的回顧與展望-試論三代電網[J].中國電機工程學報，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，張一工，韓民曉，等.新型直流輸電：一種新一代的HVDC技術[J].電網技術，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] 湯廣福，賀之淵，曹均正，等.2012國際大電網會議系列報道：高壓直流輸電和電力電子技術最新進展[J].電力系統自動化，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] 錢照明，張軍明，盛況.電力電子器件及其應用的現狀和發展[J].中國電機工程學報，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] 盛況，郭清，張軍明，等.碳化硅電力電子器件在電力系統的應用展望[J].中國電機工程學報，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).
來源：電網技術
