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一種基于IGCT的模塊化多電平換流閥技術
1. 痛點問題
由于絕緣柵雙極型晶體管（IGBT）具有驅動功率小而且驅動電路簡單、開關速度快并且損耗小、飽和壓降低、耐壓高、電流大等優點，在柔性直流電網中得到了廣泛的應用，現有的MMC換流閥裝備均是采用IGBT開關器件進行設計。事實上，IGBT于二十世紀八十年代初誕生，在九十年代得到飛速發展。然而傳統的焊接式IGBT容量較小、可靠性較低且失效后呈斷路特性，因此早期的IGBT主要應用于中低壓領域，直至壓接式IGBT誕生之后才開始在高壓、大功率電力電子換流器當中得到應用。IGBT器件的容量從最早的600V/6A級別逐漸提升，迄今為止已經達到了4.5kV/3kA的水平。IGCT誕生于1996年，由于其核心GCT芯片是由晶閘管改進而來，因此天然具備晶閘管大容量、高可靠性的特點。IGCT器件在2000年便已經達到了4.5kV/4kA的水平，相比之下壓接式IGBT直至2012年才達到相同的功率等級，隨著六英寸IGCT器件在未來投入使用，IGCT在容量上仍將對IGBT保持較大優勢。
另外，盡管IGBT優勢突出，但是相比電流型器件，仍然存在通態壓降大、可靠性低、制造成本高等問題，具有很多改進的空間。尤其是在海上風電柔性高壓直流輸電系統中，所使用的開關器件數量非常大，若能改進IGBT器件的特性，進一步提高效率和可靠性、減小成本，將會具有巨大的吸引力和應用前景。
2. 解決方案
模塊化多電平變換器（MMC）的多電平調制大幅降低了功率器件開關頻率，為集成門極換流晶閘管（IGCT）的應用帶來了契機。相比IGBT，IGCT的通態壓降和成本可降低達到1/3以上，并且IGCT具有非常強大的浪涌電流、短路失效和防爆能力，無需增加輔助電路便可實現冗余和防爆，確保柔直輸電系統免維護的高可靠需求。該技術實現更高電壓、更大功率、更高效率和可靠性的柔性直流輸電系統具有重要意義和廣闊的應用前景。
清華大學
2021-10-22
一種NbAl/Nb多芯復合超導線材的制備方法
一種Nb3Al/Nb多芯復合超導線材的制備方法，其步驟是：按Nb3Al的化學計量比稱取Nb箔和Al箔；將Nb箔、Al箔重疊并纏繞在Nb棒上，再將其裝入Nb管中，然后拉拔成0.8-1mm的細線，得單芯線材；將單芯線材截成等長的多段后，整齊的裝入Nb管中，并在Nb管的中軸線上放置一根與等長的Nb棒；然后將Nb管拉拔、軋制成直徑1-2.5mm的圓形或扁形的線材，即得多芯線材；將制得的多芯線材截成10cm的短線材，利用脈沖電源在真空條件下對短線材進行0.05-0.2秒的1900-2100℃的高溫處理，即得。該法制備周期短、效率高；制得線材整體連接緊密、均勻性好、無分離現象；不存雜質相，超導性能優良。
西南交通大學
2016-10-20
一種繼電保護系統的多模式隱藏故障風險分析方法
本發明屬于電力系統繼電保護和風險分析領域，公開了一種繼 電保護系統的多模式隱藏故障風險分析方法，包括建立繼電保護系統 的多模式隱藏故障模型；根據多模式隱藏故障模型對由繼電保護隱藏 故障導致的電網 N-k 故障進行風險分析，獲得繼電保護系統隱藏故障 的風險指標值。本發明對保護系統的隱藏故障進行簡化建模分析；分 析不同種典型模式的保護隱藏故障特點，建立多種模式的隱藏故障模 型；針對隱藏故障的風險分析問題，提出一種電網 N-k 故障分析方法。 分析中采用了基于改進功能組分解法和事件樹分析方法的 N-k 故
華中科技大學
2021-04-14
一種多軸加工系統的刀具偏離量的建模方法
本發明公開了一種多軸加工系統的刀具偏離量的建模方法，包 括：建立一種新的未變形切屑厚度模型，采用向量法建立圓弧刀變姿 態銑削加工切削力預測模型；運用等效圓柱法建立機床傳動軸的柔度 模型，并應用力橢球方法和坐標系變換建立了加工系統的綜合柔度度 模型；最后通過變姿態加工過程的切削力模型和多軸加工系統末端柔 度模型，得到刀具偏離量模型。本發明公開的刀具偏離量的建模方法， 通過建立新的刀具切削刃的未變形切削厚度模型和多軸加工系統的綜 合柔度模型，得到更準確的加工過程中的刀具偏離量變化規律，從而 在多軸加工中
華中科技大學
2021-04-14
一種多線圈電磁式力觸覺反饋裝置及方法
本發明公開了一種多線圈電磁式力觸覺反饋裝置及方法，包括底座、設置在底座上的 n 個電磁線圈 和操作桿;電磁線圈內部為導磁鐵芯、外部纏繞銅線，并與嵌入式控制系統的驅動線圈控制電路連接; 一個電磁線圈作為磁場補償線圈設置在底座中心軸處，其余電磁線圈作為磁場產生線圈在操作空間中圍 繞中心軸等距分布在底座上;線圈的姿態能夠隨著人機交互應用案例的需要而調整，線圈的位置能夠隨 著不同的人機交互應用需要而動態改變;操作桿由磁鐵及手柄構成，用于在線圈產生的可操作有效磁場 空間中與磁場交互。本發明
武漢大學
2021-04-14
多鐵BiFeO3薄膜反鐵磁序應變調控機制
BiFeO3薄膜反鐵磁序的研究是理解磁電耦合效應和實現電場控制磁性的前提，然而觀測反鐵磁結構實驗手段有限，薄膜中多個鐵彈疇的存在進一步使其分析更為困難。因此，BiFeO3薄膜反鐵磁結構及其應變調控的物理機制一直還存在爭議。 研究發現應變可大幅度調控反鐵磁磁矩朝向，且在大的拉應變作用下反鐵磁磁矩朝向與鐵電極化的垂直關系被打破，結合第一性原理揭示應變對反鐵磁序的調控是由Dzyaloshinskii-Moriya（DM）相互作用和單離子各向異性間相互競爭導致；該工作打破了之前一般認為的Bi
哈爾濱工業大學
2021-04-14
一種基于雙碟片串接的激光多程放大器
本發明公開了一種基于雙碟片串接的激光多程放大器，該放大 器包括依次設置的同軸的第一、第二、第三、第四拋物面反射鏡，第 一、第二碟片激光晶體，第一、第二拋物面反射鏡共軛放置，第三、 第四拋物面反射鏡共軛放置，第一拋物面反射鏡表面設有泵浦光入射 孔以及種子激光入射孔，且中心處鏤空用于放置第一碟片激光晶體， 第四拋物面反射鏡中心處鏤空，中心鏤空處放置第二碟片激光晶體； 第二、第三拋物面反射鏡中心處鏤空。按照本發明，能夠實現
華中科技大學
2021-04-14
提高多逆變器并聯并網系統對電網阻抗魯棒性的方法
本發明公開了提高多逆變器并聯并網系統對電網阻抗魯棒性的 方法。方法一步驟為：檢測各逆變器電容電流、并網電流、PCC 點電 壓；計算得到誤差信號 e1k；計算誤差信號 e2k；由誤差信號 e2k 得到 控制逆變器開關管的驅動信號；判斷并網電流峰值 ig1 是否大于設定 的并網電流閾值 iT：若是，導通電容支路，否則，切斷。方法二步驟 為：檢測電容電流 iCk、并網電流 igk、 PCC 點電壓；計算誤差信號 e1k； 計算誤差信號 e2k；由誤差信號 e2k 得到控制逆變器開關管的驅動信 號。在電網阻
華中科技大學
2021-04-14
一種用于芯片倒裝的多自由度鍵合頭
本發明公開了一種用于芯片倒裝的多自由度鍵合頭，包括安裝立板、對準機構和調平機構，其中對準機構包括縱向設置在安裝立板上部的 Z 向模組和橫向設置在 Z 向模組上的支架，并在 Z 向電機和旋轉電機的配合驅動下實現鍵合頭相對于 Z 軸方向的對準運動；調平機構包括固定設置在支架下側的上平臺、帶有吸嘴的下平臺和設置在上下平臺之間的三個支鏈結構，其中調平中心鏈的兩端分別通過轉動副與上下平臺相連，分布在中心鏈兩側的兩個調平側鏈各自配備有作為調節動力輸入的移動副，且其上下端分布通過多個轉動副與上下平臺相連。通過本發
華中科技大學
2021-04-14
基于變結構的高壓直流輸電多通道附加阻尼控制方法
本發明公開了一種基于變結構的高壓直流輸電多通道附加阻尼控制方法。其特點在于通過具有高運算效率和抗擾能力的TLS-ESPRIT算法辨識出次同步和低頻振蕩頻率、阻尼，以及系統降階模型，結合變結構控制原理，設計含虛擬狀態變量的附加控制器，最后引入狀態觀測器，消除虛擬狀態變量，實現輸出反饋形式的HVDC變結構控制器，然后采用變結構控制理論設計多通道直流附加阻尼控制器，降低振蕩模式間的相互影響，能夠同時抑制次同步和低頻振蕩。該方法高效易行，而且變結構控制理論對于實際電網的復雜多變工況具有較強的抗擾性，同時該控制器利用多通道結構，解決了多控制器間的協調控制問題，提出了一套具有很強操作性的實際大電網的控制器設計方法。
四川大學
2016-10-25