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超高分辨柔性流場感知系統
與高速飛行的飛機不同，微小型無人機體積小，重量輕，飛行速度低，更容易受到環境湍流的影響，需要高靈敏度的小型氣流傳感器提供全面的空氣動力學信息。如何讓微小型無人機像鳥類一樣感知和操縱氣流一直是航空和傳感器領域的難題。
面向微小型無人機的飛行參數測量，北航研發團隊研制出一種基于氧化釩的高靈敏度柔性流速傳感器，實現了0.11 mm/s和0.1°的超高流速和角度分辨力，實驗驗證了攻角、側滑角和空速的多參數感知能力，并完成了微小型無人機飛行速度以及機翼微振動的測量，為微小型無人機提供了低成本、高精度的大氣參數傳感方案。
該傳感器基于量熱式原理，由中心微加熱器產生恒定溫差，四周的熱敏電阻陣列測量溫度分布，根據熱敏電阻陣列測得的溫度差準確反映流速大小及方向。采用懸空型隔熱結構以及高電阻溫度系數材料氧化釩作為熱敏電阻以增大傳感器的測量靈敏度。在聚酰亞胺基底上通過MEMS工藝加工了總厚度90μm的超薄柔性流速傳感器，實現了微小型無人機的曲面貼附功能。經風洞測試，流速傳感器的理論分辨力達0.11 mm/s,流速測量重復精度約為測量值的0.5%，響應時間約為20ms。在10 m/s時，流速傳感器的最大角度靈敏度為36.7 mV/deg，噪音水平為1.78 mV，根據2σ準則計算出其理論角度分辨力為0.1°。
研究團隊已經完成流速傳感器工程化樣品的制備，并將兩個流速傳感器裝載到一個微小型無人機平臺上進行飛行參數感知應用。結果表明平均飛行速度的估計誤差低于0.2 m/s。由于流速傳感器的高靈敏度特性，它甚至捕捉到了機翼的微振動信息，并與外置IMU模塊顯示了相同的機翼振動頻率。這項研究展示了一種柔性高靈敏度流速傳感器，拓寬了流場感知在微小型無人機姿態檢測、空速估計以及飛行安全監測方面的應用，為無人機的飛行參數測量提供了創新的設計思路與發展前景。
北京航空航天大學
2024-07-08
一種柔性直流網絡直流短路故障穿越方法
本發明公開了一種具備負電平輸出能力的 MMC 與機械型直流 斷路器協調控制實現柔性直流網絡直流短路故障穿越的方法，屬于柔 性直流網絡直流故障保護領域。現有技術中，處理直流故障的手段主 要有三種：依靠交流設備斷開與直流系統的連接、依靠換流器本身進 行直流故障清除、依靠直流設備進行直流故障隔離，但以上三種方法 都無法有效實現柔性直流網絡直流故障保護。本發明中的 MMC 包括具備負電平輸出能力的子模塊，通過靈活調節上、下橋臂輸出電壓， 使換流器直流端口電壓呈現負電平，從而達到直流短路故障電流可控 且快速降
華中科技大學
2021-04-14
多端柔性直流輸電系統的直流故障判斷方法及控制方法
本發明公開了種多端柔性直流輸電系統的直流故障控制方法， 其通過增大直流電感值從而減小直流故障時直流電流上升率，防止 MMC 閉鎖，或者直流故障期間將 MMC 的交流電流指令值置零從而降 低橋臂電流防止 MMC 閉鎖；或者直流故障期間短期閉鎖 MMC 但不 開斷 MMC 的交流斷路器從而提高故障清除后恢復供電的速度；本發 明還公開了一種多端柔性直流輸電系統直流故障判斷方法，通過量測 直流電感線路側直流電壓突變率，在突變率的絕對值超過一定閾值時 即判斷發生了直流故障。本發明可防止直流故障時開斷 MMC
華中科技大學
2021-04-14
一種交直流解耦控制方法及其在柔性直流輸電系統的應用
本發明公開了一種模塊化多電平換流器的交直流解耦控制方法， 包括在電流內環控制中增加直流電流控制，且直流電路控制包括正極 直流電流控制和負極直流電流控制，從而交流電流控制的輸出、正極 直流電流控制的輸出以及負極直流電流控制的輸出共同作為 MMC 各 相橋臂的輸出電壓參考值的主要分量；控制交流電流控制、正極直流 電流控制和負極直流電流控制的參考值和輸出，即可實現對 MMC 各 相橋臂的輸出電壓參考值的主要分量的控制，進而可實現防止直流故 障時換流器因橋臂過電流而閉鎖。本發明還公開了上述方法在柔性直 流輸
華中科技大學
2021-04-14
柔性直流換流閥多物理場特性及其調控方法
柔性直流換流閥是直流電網構建的核心裝備之一。針對換流閥塔多物理場的綜合作用問題，提出了多介質共存時復雜導體結構的伽遼金匹配和點匹配結合的快速多極子邊界元電場計算方法，提出了閥塔高電場強度區的電位鉗制、屏蔽和優化方法；建立了換流閥電-熱-流體等多物理場計算模型，獲得了金屬鉗制電極形狀對水路局部放電、電化學腐蝕速率的影響等規律；建立了含散熱器在內的IGBT子單元的熱場整體仿真模型，提出了IGBT內部芯片的穩態與瞬態結溫預測模型及其變流量修正方法。研究成果應用于我國±320kV柔性直流換流閥自主研制，有效性在廈門±320kV柔性直流示范工程中得到進一步驗證，并推廣應用于±500kV及±800kV柔性直流換流閥研制。參與研究的成果“新一代電壓源高壓直流換流器關鍵技術及應用”獲得2017年北京市科學技術獎一等獎，華北電力大學作為項目主要完成單位排名第3，齊磊教授作為主要完成人排名第10。
華北電力大學
2021-02-01
城市軌道交通柔性直流牽引供電系統
1. 痛點問題
城軌交通是城市最大耗電行業之一，截止2020年底全國有45個城市開通了城軌交通線路244條，線路總長度7969.7公里,年耗電量172.4億千瓦時，其中牽引能耗占比高，達到84億千瓦時。為了實現城軌交通行業碳達峰、碳中和的目標，必須從現有的城軌牽引供電系統給出解決方案，以應對城軌交通面臨的行車密度大、節能減碳任務重、供電可靠性要求高等諸多挑戰。
城軌牽引供電系統的核心裝備是連接城市交流配電網與城軌直流牽引網的“交流-直流”電力電子變流器及其運行控制系統。目前國內外仍主要采用基于二極管整流機組變流器和以運行狀態靜態監視為主的電力監控。這種傳統技術方案因缺乏管控能力對城市配電網依賴性強，存在外電源布點密集和選址困難問題，而外電源建設導致一次性投資劇增（7000~10000萬元/個），并且會占用大量城市用地和空間；因為列車頻繁啟停沖擊導致配電網和牽引系統設備利用率低，存在依靠高成本的過度裕量來換取系統安全可靠運行問題；因為缺少對系統能效的主動調度控制、牽引供電電壓波動劇烈、牽引網能量粗放式分布，導致列車再生制動能量無法在牽引系統內部高比例利用、大規模光伏接入和消納困難，存在牽引供電系統內部降耗減碳困難問題。
2. 解決方案
基于全控型雙向變流器和智能協同控制的柔性直流新一代牽引供電技術，具有靈活調控牽引供電系統能量、主動響應城市配電網需求的能力，從根本上改變牽引供電系統運行機制，為系統性解決牽引供電系統痼疾、牽引供電系統和城市配電網互聯互動提供了基礎和平臺。
清華大學
2022-04-02
電動汽車直流充電機并流控制技術與應用
成果簡介電動汽車直流充電機控制器設計， 應用于電動汽車的電池充電。 包括控制模式與控制策略的設計與實現。 技術特點： 大功率， 大電流， 高電壓， 智能快速充電。 節能與環保。 采用 ARM 控制器， 觸摸屏操作與顯示， 與上位機及電池管理系統 BMS 通信， 進行管理與顯示等。 可按照要求采用不同方式設置輸入與控制， 可以計費結算。 創新點： 充電機智能控制。 該產品應用于新能源與電動汽車領域。直流充電機的大功率直流模塊將電網三相交流電轉換為直流電能， 經過整機（包括直
安徽工業大學
2021-04-14
一種真雙極柔性直流輸電系統的站級控制方法
本發明公開了一種對真雙極系統的站級控制策略，換流站正、負兩極換流器獨立控制、運行，提高直流輸電系統靈活性和可靠性，徹底解決原有系統中換流站與無源網絡或孤島新能源交流網絡相連時失去有功功率調節能力、換流站與有源交流網絡相連時正、負極電網間潮流不可調等問題。換流站與無源網絡相連時，具有調節正、負極直流線路功率的能力；換流站與孤島新能源交流網絡相連時，具有調節正、負極直流線路功率的能力；換流站與有源交流網絡相連時，通過換流站調節正、負極電網間潮流。
東南大學
2021-04-11
一種基于微流控技術的柔性電子制作方法
本發明公開了一種基于微流控技術的柔性電子制作方法，其包 括以下步驟：提供一個同軸針頭；提供柔性聚合基底材料，并在所述 柔性聚合基底材料內添加表面活性劑以形成柔性組合物；提供平板， 并在所述平板的表面上涂一層預定厚度的所述柔性組合物；將所述柔 性組合物及導電液體分別置于兩個微型泵內，并將兩個所述微型泵的 出口分別連接于所述同軸針頭；先后開啟收容有所述導電液體的微型 泵及收容有所述柔性組合物的微型泵，并基于微流控技術分別控制兩 個所述微型泵的壓力及流量；待所述同軸針頭內的所述柔性組合物與 所述導電液體之
華中科技大學
2021-04-14
一種基于真雙極柔性直流輸電系統的多目標協同控制方法
本發明公開了一種基于真雙極柔性直流輸電系統的多目標協同控制方法，同一換流站內正、負兩極換流器獨立控制；其中一極換流器采用恒交流電壓幅值/頻率控制方式，作為電壓控制極提供穩定交流電壓；另一極換流器采用有功/無功解耦控制方式，作為功率驅動極，通過修改有功功率參考值實現換流站所傳輸功率在正負極直流電網中的主動靈活分配。本發明通過極間協同控制策略，根據系統的有功消納需求和運行工況協同兩極間具體功率分配，功率驅動極具有良好的功率調節特性，而電壓控制極的直流電壓保持穩定，且能夠在非正常工況下由健全極主動承擔部分故障極功率，避免故障極傳輸功率過剩，增強了雙極系統的靈活性和可靠性。
東南大學
2021-04-11