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一種基于IGCT的模塊化多電平換流閥技術(shù)
1. 痛點問題
由于絕緣柵雙極型晶體管（IGBT）具有驅(qū)動功率小而且驅(qū)動電路簡單、開關(guān)速度快并且損耗小、飽和壓降低、耐壓高、電流大等優(yōu)點，在柔性直流電網(wǎng)中得到了廣泛的應(yīng)用，現(xiàn)有的MMC換流閥裝備均是采用IGBT開關(guān)器件進行設(shè)計。事實上，IGBT于二十世紀(jì)八十年代初誕生，在九十年代得到飛速發(fā)展。然而傳統(tǒng)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(yīng)用于中低壓領(lǐng)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(dāng)中得到應(yīng)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(jīng)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(jīng)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(yōu)勢。
另外，盡管IGBT優(yōu)勢突出，但是相比電流型器件，仍然存在通態(tài)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(fēng)電柔性高壓直流輸電系統(tǒng)中，所使用的開關(guān)器件數(shù)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(yīng)用前景。
2. 解決方案
模塊化多電平變換器（MMC）的多電平調(diào)制大幅降低了功率器件開關(guān)頻率，為集成門極換流晶閘管（IGCT）的應(yīng)用帶來了契機。相比IGBT，IGCT的通態(tài)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(xiàn)冗余和防爆，確保柔直輸電系統(tǒng)免維護的高可靠需求。該技術(shù)實現(xiàn)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(tǒng)具有重要意義和廣闊的應(yīng)用前景。
清華大學(xué)
2021-10-22
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一種NbAl/Nb多芯復(fù)合超導(dǎo)線材的制備方法
一種Nb3Al/Nb多芯復(fù)合超導(dǎo)線材的制備方法，其步驟是：按Nb3Al的化學(xué)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(xì)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(xiàn)象；不存雜質(zhì)相，超導(dǎo)性能優(yōu)良。
西南交通大學(xué)
2016-10-20
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一種繼電保護系統(tǒng)的多模式隱藏故障風(fēng)險分析方法
本發(fā)明屬于電力系統(tǒng)繼電保護和風(fēng)險分析領(lǐng)域，公開了一種繼 電保護系統(tǒng)的多模式隱藏故障風(fēng)險分析方法，包括建立繼電保護系統(tǒng) 的多模式隱藏故障模型；根據(jù)多模式隱藏故障模型對由繼電保護隱藏 故障導(dǎo)致的電網(wǎng) N-k 故障進行風(fēng)險分析，獲得繼電保護系統(tǒng)隱藏故障 的風(fēng)險指標(biāo)值。本發(fā)明對保護系統(tǒng)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(fēng)險分析問題，提出一種電網(wǎng) 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(xué)
2021-04-14
一種多軸加工系統(tǒng)的刀具偏離量的建模方法
本發(fā)明公開了一種多軸加工系統(tǒng)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(tài)銑削加工切削力預(yù)測模型；運用等效圓柱法建立機床傳動軸的柔度 模型，并應(yīng)用力橢球方法和坐標(biāo)系變換建立了加工系統(tǒng)的綜合柔度度 模型；最后通過變姿態(tài)加工過程的切削力模型和多軸加工系統(tǒng)末端柔 度模型，得到刀具偏離量模型。本發(fā)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(tǒng)的綜 合柔度模型，得到更準(zhǔn)確的加工過程中的刀具偏離量變化規(guī)律，從而 在多軸加工中
華中科技大學(xué)
2021-04-14
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一種多線圈電磁式力觸覺反饋裝置及方法
本發(fā)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(shè)置在底座上的 n 個電磁線圈 和操作桿;電磁線圈內(nèi)部為導(dǎo)磁鐵芯、外部纏繞銅線，并與嵌入式控制系統(tǒng)的驅(qū)動線圈控制電路連接; 一個電磁線圈作為磁場補償線圈設(shè)置在底座中心軸處，其余電磁線圈作為磁場產(chǎn)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(tài)能夠隨著人機交互應(yīng)用案例的需要而調(diào)整，線圈的位置能夠隨 著不同的人機交互應(yīng)用需要而動態(tài)改變;操作桿由磁鐵及手柄構(gòu)成，用于在線圈產(chǎn)生的可操作有效磁場 空間中與磁場交互。本發(fā)明
武漢大學(xué)
2021-04-14
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多鐵BiFeO3薄膜反鐵磁序應(yīng)變調(diào)控機制
BiFeO3薄膜反鐵磁序的研究是理解磁電耦合效應(yīng)和實現(xiàn)電場控制磁性的前提，然而觀測反鐵磁結(jié)構(gòu)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(jié)構(gòu)及其應(yīng)變調(diào)控的物理機制一直還存在爭議。 研究發(fā)現(xiàn)應(yīng)變可大幅度調(diào)控反鐵磁磁矩朝向，且在大的拉應(yīng)變作用下反鐵磁磁矩朝向與鐵電極化的垂直關(guān)系被打破，結(jié)合第一性原理揭示應(yīng)變對反鐵磁序的調(diào)控是由Dzyaloshinskii-Moriya（DM）相互作用和單離子各向異性間相互競爭導(dǎo)致；該工作打破了之前一般認(rèn)為的Bi
哈爾濱工業(yè)大學(xué)
2021-04-14
一種基于雙碟片串接的激光多程放大器
本發(fā)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(shè)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(shè)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(fā)明，能夠?qū)崿F(xiàn)
華中科技大學(xué)
2021-04-14
提高多逆變器并聯(lián)并網(wǎng)系統(tǒng)對電網(wǎng)阻抗魯棒性的方法
本發(fā)明公開了提高多逆變器并聯(lián)并網(wǎng)系統(tǒng)對電網(wǎng)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(wǎng)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(guān)管的驅(qū)動信號；判斷并網(wǎng)電流峰值 ig1 是否大于設(shè)定 的并網(wǎng)電流閾值 iT：若是，導(dǎo)通電容支路，否則，切斷。方法二步驟 為：檢測電容電流 iCk、并網(wǎng)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(guān)管的驅(qū)動信 號。在電網(wǎng)阻
華中科技大學(xué)
2021-04-14
一種用于芯片倒裝的多自由度鍵合頭
本發(fā)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(zhǔn)機構(gòu)和調(diào)平機構(gòu)，其中對準(zhǔn)機構(gòu)包括縱向設(shè)置在安裝立板上部的 Z 向模組和橫向設(shè)置在 Z 向模組上的支架，并在 Z 向電機和旋轉(zhuǎn)電機的配合驅(qū)動下實現(xiàn)鍵合頭相對于 Z 軸方向的對準(zhǔn)運動；調(diào)平機構(gòu)包括固定設(shè)置在支架下側(cè)的上平臺、帶有吸嘴的下平臺和設(shè)置在上下平臺之間的三個支鏈結(jié)構(gòu)，其中調(diào)平中心鏈的兩端分別通過轉(zhuǎn)動副與上下平臺相連，分布在中心鏈兩側(cè)的兩個調(diào)平側(cè)鏈各自配備有作為調(diào)節(jié)動力輸入的移動副，且其上下端分布通過多個轉(zhuǎn)動副與上下平臺相連。通過本發(fā)
華中科技大學(xué)
2021-04-14
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基于變結(jié)構(gòu)的高壓直流輸電多通道附加阻尼控制方法
本發(fā)明公開了一種基于變結(jié)構(gòu)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(tǒng)降階模型，結(jié)合變結(jié)構(gòu)控制原理，設(shè)計含虛擬狀態(tài)變量的附加控制器，最后引入狀態(tài)觀測器，消除虛擬狀態(tài)變量，實現(xiàn)輸出反饋形式的HVDC變結(jié)構(gòu)控制器，然后采用變結(jié)構(gòu)控制理論設(shè)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(jié)構(gòu)控制理論對于實際電網(wǎng)的復(fù)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(jié)構(gòu)，解決了多控制器間的協(xié)調(diào)控制問題，提出了一套具有很強操作性的實際大電網(wǎng)的控制器設(shè)計方法。
四川大學(xué)
2016-10-25