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研究方向与目标

   大型电气传动电力电子共性技术研究

   1. 基于IGBT/IGCT等电力电子器件的功率单元智能驱动技术
研究基于IGBT/IGCT模块并联的智能驱动技术与均流方法,包括研究IGBT/IGCT模块短路故障电流的检测技术以及通过主动降低栅极-发射极间电压的短路电流限制技术;研究基于无源吸收网络、有源钳位电路与动态栅极控制的混合过电压抑制技术;研究IGBT/IGCT模块并联时的同步开通、关断机理,探讨开通栅极电阻与关断栅极电阻的最优配合设计方法以及线路非对称参数对驱动性能的影响。
   2. 大型电气传动功率回路拓扑研究
基于电力电子器件的高功率因数VIENNA整流器关键技术研究
研发能满足石油钻井用变频器前级供电的AC/DC整流电源,该电源输出宽范围恒定直流电同时, 能实现电网低谐波高功率因数电能变换,同时装置损耗低,环境适应性强。
研究一种高抗扰性的VIENNA整流器,从VIENNA整流器模型入手,以输入和输出性能为目标,构建VIENNA整流器无源性控制系统,从能量的角度出发,配置系统能量耗散特性方程,迫使系统总能量跟踪期望的能量函数,利用能量耗散特性使系统的状态变量渐近收敛至设定值,从而消除电路参数和负载摄动影响同时提高非正常工况下系统抗扰性,在各种工况下时刻确保系统输入输出性能。
   3. 碳化硅等新型器件应用研究
   ① 宽禁带电力电子器件的模型研究。分析宽禁带电力电子器件的开关特性、稳态特性及功率损耗,研究大容量碳化硅电力电子器件及模块的开关瞬态建模以及各种工况下故障行为、失效机理与保护技术;研究模块安全工作区及系统的安全工作区最优设置方法。
   ② 研究大容量碳化硅电力电子器件及模块在大功率电气传动系统和特种电源系统中驱动、保护以及和其它元器件的互动问题;研究基于新型功率变换器的功率密度及效率优化方法;研究高频、高压、大电流条件下的吸收电路以及电磁兼容问题;研究杂散电感对功率变换器工作性能及损耗的影响。
   4. 中低压大容量变频技术
研究并开发基于无速度传感器的专用矢量控制变频器,考虑到系统易受干扰的因素,建立异步电机转速辨识的抗差数学模型,并进行抗差机理研究,研究基于抗差思想的感应电机转速辨识方法。通过考察传递函数极点分布,分析电机在各种运行状况下以及参数不准确时系统的稳定性,分析电机参数误差对电机转速辨识系统影响,同时研究转速辨识与控制环带宽对控制系统稳定性影响。应用稳定性理论和超稳定理论对自适应状态观测器进行稳定性分析和设计,为实验研究提供理论依据。690V/800kW-1500kW低压大容量变频器,3.3kV-10kV/1MW-27MW中压变频器。
   5. 大型电气传动系统的电能质量控制技术
   ① 混合型有源电力滤波器技术的研究。
   ② 适用于大功率电气传动设备的动态无功补偿技术研究。
   ③ 大功率电气传动设备的动态电压恢复器技术研究。开展面向大功率电气传动设备的动态电压恢复器技术(DVR)。
   6. 预期成果
690V/(800kW、1000kW、1500kW)低压大容量四象限变频器;10kV/3MW中压四象限变频器;690V/500kW APF;690V VIENNA 整流装置。
产生基于IGBT器件的模块化、变频器生产等工艺技术5项以上;参与、制订国家及行业标准2项以上;发表论文8篇以上;发明专利1项以上;完成科技成果及新产品鉴定5项以上。

 

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