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本文对IGCT大功率三电平NPC变流器系统进行了研究，重点研究了IGCT器件性能及其应用技术、IGCT大功率三电平NPC变流器短路故障保护技术、变流器效率、交流器系统控制算法和变流器系统的试验，并研制了一套7.5MVA IGCT大功率三电平NPC变流器系统。通过一系列试验考察了所研制的变流器系统性能，并成功地将所研制的变流器应用于上海高速磁悬浮试验线上。
分析了IGCT和二极管工作特性，建立了它们的功能模型。对IGCT器件开通和关断过程进行了研究，考察了各个电路参数对IGCT器件工作性能的影响。试验结果很好地验证了仿真结果。
研究了IGCT大功率三电平NPC变流器的短路故障保护方法。考察了IGCT逆变器短路故障时，电路参数和电路拓扑结构对变流器短路故障时通过IGCT器件的短路电流及I2t的影响。分析了IGCT大功率三电平NPC变流器的短路故障过程，并通过仿真和试验进行了验证。
研究了IGCT大功率三电平NPC变流器效率问题。建立了三电平结构IGCT逆变器工作过程中消耗能量的仿真系统，得到IGCT器件开关过程中消耗的能量及一个周期中IGCT逆变器各主要器件消耗能量的仿真波形图，计算了变流器系统效率。并考察了变流器系统参数变化对其效率的影响。
对三电平NPC逆变器SVPWM控制方法进行了研究，考察了IGCT大功率三电平NPC逆变器矢量选择方法，很好地解决IGCT逆变器的最小脉宽问题，并很好地解决了IGCT逆变器SVPWM控制算法的同步调制问题。建立了SVPWM控制算法系统仿真试验平台，并用于对变流器系统工作过程进行仿真试验。
介绍了7.5MVA IGCT大功率三电平NPC变流器系统，并通过变流器控制系统的试验、变流器IGCT器件的试验、变流器负荷试验和变流器的牵引试验等一系列试验，检验所设计变流器的工作性能。试验结果表明所设计的变流器具有良好的性能，达到了国际先进水平。