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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
一种NbAl/Nb多芯复合超导线材的制备方法
一种Nb3Al/Nb多芯复合超导线材的制备方法，其步骤是：按Nb3Al的化学计量比称取Nb箔和Al箔；将Nb箔、Al箔重叠并缠绕在Nb棒上，再将其装入Nb管中，然后拉拔成0.8-1mm的细线，得单芯线材；将单芯线材截成等长的多段后，整齐的装入Nb管中，并在Nb管的中轴线上放置一根与等长的Nb棒；然后将Nb管拉拔、轧制成直径1-2.5mm的圆形或扁形的线材，即得多芯线材；将制得的多芯线材截成10cm的短线材，利用脉冲电源在真空条件下对短线材进行0.05-0.2秒的1900-2100℃的高温处理，即得。该法制备周期短、效率高；制得线材整体连接紧密、均匀性好、无分离现象；不存杂质相，超导性能优良。
西南交通大学
2016-10-20
一种继电保护系统的多模式隐藏故障风险分析方法
本发明属于电力系统继电保护和风险分析领域，公开了一种继 电保护系统的多模式隐藏故障风险分析方法，包括建立继电保护系统 的多模式隐藏故障模型；根据多模式隐藏故障模型对由继电保护隐藏 故障导致的电网 N-k 故障进行风险分析，获得继电保护系统隐藏故障 的风险指标值。本发明对保护系统的隐藏故障进行简化建模分析；分 析不同种典型模式的保护隐藏故障特点，建立多种模式的隐藏故障模 型；针对隐藏故障的风险分析问题，提出一种电网 N-k 故障分析方法。 分析中采用了基于改进功能组分解法和事件树分析方法的 N-k 故
华中科技大学
2021-04-14
一种多轴加工系统的刀具偏离量的建模方法
本发明公开了一种多轴加工系统的刀具偏离量的建模方法，包 括：建立一种新的未变形切屑厚度模型，采用向量法建立圆弧刀变姿 态铣削加工切削力预测模型；运用等效圆柱法建立机床传动轴的柔度 模型，并应用力椭球方法和坐标系变换建立了加工系统的综合柔度度 模型；最后通过变姿态加工过程的切削力模型和多轴加工系统末端柔 度模型，得到刀具偏离量模型。本发明公开的刀具偏离量的建模方法， 通过建立新的刀具切削刃的未变形切削厚度模型和多轴加工系统的综 合柔度模型，得到更准确的加工过程中的刀具偏离量变化规律，从而 在多轴加工中
华中科技大学
2021-04-14
一种多线圈电磁式力触觉反馈装置及方法
本发明公开了一种多线圈电磁式力触觉反馈装置及方法，包括底座、设置在底座上的 n 个电磁线圈 和操作杆;电磁线圈内部为导磁铁芯、外部缠绕铜线，并与嵌入式控制系统的驱动线圈控制电路连接; 一个电磁线圈作为磁场补偿线圈设置在底座中心轴处，其余电磁线圈作为磁场产生线圈在操作空间中围 绕中心轴等距分布在底座上;线圈的姿态能够随着人机交互应用案例的需要而调整，线圈的位置能够随 着不同的人机交互应用需要而动态改变;操作杆由磁铁及手柄构成，用于在线圈产生的可操作有效磁场 空间中与磁场交互。本发明
武汉大学
2021-04-14
多铁BiFeO3薄膜反铁磁序应变调控机制
BiFeO3薄膜反铁磁序的研究是理解磁电耦合效应和实现电场控制磁性的前提，然而观测反铁磁结构实验手段有限，薄膜中多个铁弹畴的存在进一步使其分析更为困难。因此，BiFeO3薄膜反铁磁结构及其应变调控的物理机制一直还存在争议。 研究发现应变可大幅度调控反铁磁磁矩朝向，且在大的拉应变作用下反铁磁磁矩朝向与铁电极化的垂直关系被打破，结合第一性原理揭示应变对反铁磁序的调控是由Dzyaloshinskii-Moriya（DM）相互作用和单离子各向异性间相互竞争导致；该工作打破了之前一般认为的Bi
哈尔滨工业大学
2021-04-14
一种基于双碟片串接的激光多程放大器
本发明公开了一种基于双碟片串接的激光多程放大器，该放大 器包括依次设置的同轴的第一、第二、第三、第四抛物面反射镜，第 一、第二碟片激光晶体，第一、第二抛物面反射镜共轭放置，第三、 第四抛物面反射镜共轭放置，第一抛物面反射镜表面设有泵浦光入射 孔以及种子激光入射孔，且中心处镂空用于放置第一碟片激光晶体， 第四抛物面反射镜中心处镂空，中心镂空处放置第二碟片激光晶体； 第二、第三抛物面反射镜中心处镂空。按照本发明，能够实现
华中科技大学
2021-04-14
提高多逆变器并联并网系统对电网阻抗鲁棒性的方法
本发明公开了提高多逆变器并联并网系统对电网阻抗鲁棒性的 方法。方法一步骤为：检测各逆变器电容电流、并网电流、PCC 点电 压；计算得到误差信号 e1k；计算误差信号 e2k；由误差信号 e2k 得到 控制逆变器开关管的驱动信号；判断并网电流峰值 ig1 是否大于设定 的并网电流阈值 iT：若是，导通电容支路，否则，切断。方法二步骤 为：检测电容电流 iCk、并网电流 igk、 PCC 点电压；计算误差信号 e1k； 计算误差信号 e2k；由误差信号 e2k 得到控制逆变器开关管的驱动信 号。在电网阻
华中科技大学
2021-04-14
一种用于芯片倒装的多自由度键合头
本发明公开了一种用于芯片倒装的多自由度键合头，包括安装立板、对准机构和调平机构，其中对准机构包括纵向设置在安装立板上部的 Z 向模组和横向设置在 Z 向模组上的支架，并在 Z 向电机和旋转电机的配合驱动下实现键合头相对于 Z 轴方向的对准运动；调平机构包括固定设置在支架下侧的上平台、带有吸嘴的下平台和设置在上下平台之间的三个支链结构，其中调平中心链的两端分别通过转动副与上下平台相连，分布在中心链两侧的两个调平侧链各自配备有作为调节动力输入的移动副，且其上下端分布通过多个转动副与上下平台相连。通过本发
华中科技大学
2021-04-14
基于变结构的高压直流输电多通道附加阻尼控制方法
本发明公开了一种基于变结构的高压直流输电多通道附加阻尼控制方法。其特点在于通过具有高运算效率和抗扰能力的TLS-ESPRIT算法辨识出次同步和低频振荡频率、阻尼，以及系统降阶模型，结合变结构控制原理，设计含虚拟状态变量的附加控制器，最后引入状态观测器，消除虚拟状态变量，实现输出反馈形式的HVDC变结构控制器，然后采用变结构控制理论设计多通道直流附加阻尼控制器，降低振荡模式间的相互影响，能够同时抑制次同步和低频振荡。该方法高效易行，而且变结构控制理论对于实际电网的复杂多变工况具有较强的抗扰性，同时该控制器利用多通道结构，解决了多控制器间的协调控制问题，提出了一套具有很强操作性的实际大电网的控制器设计方法。
四川大学
2016-10-25