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换流器作为交、直流转换的设备，被广泛运用于特高压直流输电、新能源发电、航空航天、高速铁路、电动汽车等领域，然而这些场合通常工作环境恶劣，并且输出功率波动剧烈，使得换流器内部绝缘栅双极晶体管（IGBT）模块因热失效的问题越来越严重。因此，获取换流器内部IGBT模块的实时温度对于模块本身的高效散热设计、拓扑结构优化，以及换流器系统的长期可靠性评估等方面具有重要的科学与工程意义。然而，现有模型及仿真算法耗时严重，难以实现换流器内部 IGBT模块实时温度的工程求解需求。因此，寻求一种更为高效的IGBT模块实时温度的求解算法，已成为换流器应用领域最迫切需要完成的重要任务之一。 本文改变直接法求解IGBT模块实时温度的传统思想，提出了一种运用拟合及插值算法计算 IGBT模块功率损耗，而后基于电热比拟理论推导的传热差分方程求解IGBT模块实时温度的方法，实现了换流器内部IGBT模块实时温度的快速求解。主要研究内容如下： 1）引入功率损耗行为模型的建模思想，通过减少通态损耗模型线性近似处理次数，并依据产品数据手册拟合推导了驱动电压对损耗的影响函数，从而采用拟合及插值的方法，构建了一种适用于IGBT模块动态电热耦合仿真的优化功率损耗模型。 2）借鉴直接法在同一电路仿真器求解 IGBT模块实时温度的思想，基于电热比拟理论，推导了IGBT模块集中参数的传热差分方程，进而提出了基于动态电热耦合的实时温度快速求解算法。 3）联合华北电力大学，基于原国网智能电网研究院的实验平台，进行了两电平三相逆变器内部IGBT模块的动态特性测量实验。结果表明，与传统动态电热耦合功耗模型相比，本文提出的优化功耗模型计算精度平均提高了9.21％；在同等精度下，与实时温度求解的传统直接法相比，所提算法计算复杂度降低可达千倍量级。 4）以最为典型、广泛的换流器——三相电压源逆变器、整流器为例，基于构建的IGBT模块实时温度快速求解算法，求解并获得了不同典型开关频率、输出频率及功率因数对三相换流器内部 IGBT模块实时温度的影响规律，为换流器的散热设计、可靠性评估、拓扑结构优化等提供了依据。