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一种基于IGCT的模块化多电平换流阀技术
1. 痛点问题
由于绝缘栅双极型晶体管（IGBT）具有驱动功率小而且驱动电路简单、开关速度快并且损耗小、饱和压降低、耐压高、电流大等优点，在柔性直流电网中得到了广泛的应用，现有的MMC换流阀装备均是采用IGBT开关器件进行设计。事实上，IGBT于二十世纪八十年代初诞生，在九十年代得到飞速发展。然而传统的焊接式IGBT容量较小、可靠性较低且失效后呈断路特性，因此早期的IGBT主要应用于中低压领域，直至压接式IGBT诞生之后才开始在高压、大功率电力电子换流器当中得到应用。IGBT器件的容量从最早的600V/6A级别逐渐提升，迄今为止已经达到了4.5kV/3kA的水平。IGCT诞生于1996年，由于其核心GCT芯片是由晶闸管改进而来，因此天然具备晶闸管大容量、高可靠性的特点。IGCT器件在2000年便已经达到了4.5kV/4kA的水平，相比之下压接式IGBT直至2012年才达到相同的功率等级，随着六英寸IGCT器件在未来投入使用，IGCT在容量上仍将对IGBT保持较大优势。
另外，尽管IGBT优势突出，但是相比电流型器件，仍然存在通态压降大、可靠性低、制造成本高等问题，具有很多改进的空间。尤其是在海上风电柔性高压直流输电系统中，所使用的开关器件数量非常大，若能改进IGBT器件的特性，进一步提高效率和可靠性、减小成本，将会具有巨大的吸引力和应用前景。
2. 解决方案
模块化多电平变换器（MMC）的多电平调制大幅降低了功率器件开关频率，为集成门极换流晶闸管（IGCT）的应用带来了契机。相比IGBT，IGCT的通态压降和成本可降低达到1/3以上，并且IGCT具有非常强大的浪涌电流、短路失效和防爆能力，无需增加辅助电路便可实现冗余和防爆，确保柔直输电系统免维护的高可靠需求。该技术实现更高电压、更大功率、更高效率和可靠性的柔性直流输电系统具有重要意义和广阔的应用前景。
清华大学
2021-10-22
基于模型预测的污水处理节能减排智能优化系统
该技术通过自适应模型参数校准的方法，克服此项技术应用的瓶颈。用户的投资可以通过节省能源费用的方式迅速得到回收。节省 20-30%的供气能源；总氮去除率增加 30%，减少剩余污泥排放 10%，出水水质更加稳定，减少温室气体排放 10%，减少操作员工工作负荷 40%。
扬州大学
2021-04-14
基于无线传感器网络的扩散气体边界识别与追踪系统
本系统利用无线传感器网络技术（Wireless Sensor Networks, WSNs）实现对监控区域泄漏的化工气体进行实时监测和全局分析，主要涉及对有害气体的扩散边界追踪、有害气体泄漏源的推测。系统突破了相关研究中仅报告连续目标内边界（图1中节点Na到Ne组成的区域）的局限性，重点转向保证边界识别精度的前提下，根据边界特征最小化气体外边界区域中的节点个数（筛选节点N1到N8中的冗余节点），完成气体的边界识别与追踪，实现安全定位。
河海大学
2021-04-14
一种基于曲面全反射镜的管道激光清洗装置
本发明提供了一种基于曲面全反射镜的管道激光清洗装置，包 括中心均位于同一条直线上的激光器、透镜系统、曲面全反射镜和电 机；激光器与透镜系统相隔一定距离，使得激光器出射的激光被透镜 系统准直，经透镜系统准直的光变为圆环状平行光，并平行入射到曲 面全反射镜上；曲面反射镜与电机的丝杆相连，使其当丝杆顺时针旋 转时，曲面全反射镜沿第一方向运动，当丝杆逆时针旋转时，曲面全 反射镜沿第二方向运动。本发明通过光学整形系统和使用抛物
华中科技大学
2021-04-14
基于IP库的通用MEMS器件可视化仿真与验证工具
“虚拟工艺”软件可由标准工艺流程文件和掩膜版图文件，模拟出所要加工的MEMS器件的真实三维结构，具有良好的通用性和精度。下图为自主开发的“虚拟工艺”软件生成的微夹钳三维结构。 “虚拟运行”软件对器件的运动情况进行仿真，并与最初设计方案比较来指导和修正实际加工。下图显示了微夹钳的虚拟运行结果，图中的器件颜色表示了器件运动时的剧烈程度，红色表示变形最剧烈的部分，淡蓝色表示变形较小的部分。
南开大学
2021-04-14
一种基于磁纳米磁化强度的温度测量方法
本发明公开一种基于磁纳米磁化强度的温度测量方法，其主要创新在于考虑了磁纳米试剂粒径分布对温度测量的影响，实现了在未知磁纳米粒径分布的情况下的温度精确测量。当对磁纳米试剂施加直流磁场时，检测不同磁场强度激励下的磁化强度信号；利用磁纳米粒子磁化强度与温度、浓度以及粒径高阶矩的关系式精确求解出温度。当对磁纳米试剂施加交流磁场时，采集交流磁化强度信号，检测出一、三次谐波幅值；利用交流磁化强度一、三次谐波幅值与温度、浓度以
华中科技大学
2021-04-14
一种基于在线训练的视频运动目标分类方法与系统
本发明公开了一种基于在线训练的视频运动目标分类方法，包括以下步骤：(1)获取原始视频序列的所有运动目标；(2)对运动目标提取速度、面积等标记特征和高宽比等分类特征；(3)将速度特征大于速度高阈值的目标标记为“车辆”，速度特征小于速度低阈值的目标留作步骤(4)进行二次筛选；(4)对速度小于速度低阈值的目标中面积特征小于面积阈值的目标标记为“行人”；(5)将标记完毕的“车辆”目标和“行人”目标设为训练集，训练得到人车分类
华中科技大学
2021-04-14
一种基于光纤光栅的 24 小时眼压监测传感器
本发明公开了一种基于光纤光栅的 24 小时眼压监测传感器，包括软性的角膜接触镜、光纤和多个光纤光栅，其中角膜接触镜整体呈球冠状，并用于在佩戴时与患者的眼球形状相匹配地进行贴合；光纤嵌入设置在角膜接触镜的镜片层内部，它的主体被设定为围绕接触镜中心呈阿基米德螺线的形式排列，其尾部一端引出作为交互端口；光纤光栅各自保持间隔地设置在光纤主体上，并且当眼球由于眼压波动发生形变时，光纤光栅承受相应的应力改变，并将以相应的反馈光波信号经由光纤的尾部端口予以输出。通过本发明，能够根据反射波长变化，实现多点位压力的实
华中科技大学
2021-04-14
基于主轴电流分析的数控机床粗加工工艺参数优化方法
本发明公开了一种基于主轴电流分析的数控机床粗加工工艺参 数优化方法。优化后保证数控程序在整个加工过程中都保持工件没有 过切现象，保证刀具时刻都处于最大安全载荷的稳定工作状态下，生 成材料去除率最优的数控程序，提高数控程序的质量;刀具在加工过 程中载荷状态被优化，可以减小刀具突变载荷的冲击，提高刀具使用 寿命;优化后能生成效率最高的 G 代码程序，提高生产效率。
华中科技大学
2021-04-14
基于主轴电流分析的数控机床粗加工工艺参数优化方法
本发明公开了一种基于主轴电流分析的数控机床粗加工工艺参 数优化方法。优化后保证数控程序在整个加工过程中都保持工件没有 过切现象，保证刀具时刻都处于最大安全载荷的稳定工作状态下，生 成材料去除率最优的数控程序，提高数控程序的质量；刀具在加工过 程中载荷状态被优化，可以减小刀具突变载荷的冲击，提高刀具使用 寿命；优化后能生成效率最高的 G 代码程序，提高生产效率。
华中科技大学
2021-04-14