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與高速飛行的飛機(jī)不同，微小型無(wú)人機(jī)體積小，重量輕，飛行速度低，更容易受到環(huán)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(dòng)力學(xué)信息。如何讓微小型無(wú)人機(jī)像鳥(niǎo)類一樣感知和操縱氣流一直是航空和傳感器領(lǐng)域的難題。 面向微小型無(wú)人機(jī)的飛行參數(shù)測(cè)量，北航研發(fā)團(tuán)隊(duì)研制出一種基于氧化釩的高靈敏度柔性流速傳感器，實(shí)現(xiàn)了0.11 mm/s和0.1°的超高流速和角度分辨力，實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了攻角、側(cè)滑角和空速的多參數(shù)感知能力，并完成了微小型無(wú)人機(jī)飛行速度以及機(jī)翼微振動(dòng)的測(cè)量，為微小型無(wú)人機(jī)提供了低成本、高精度的大氣參數(shù)傳感方案。 該傳感器基于量熱式原理，由中心微加熱器產(chǎn)生恒定溫差，四周的熱敏電阻陣列測(cè)量溫度分布，根據(jù)熱敏電阻陣列測(cè)得的溫度差準(zhǔn)確反映流速大小及方向。采用懸空型隔熱結(jié)構(gòu)以及高電阻溫度系數(shù)材料氧化釩作為熱敏電阻以增大傳感器的測(cè)量靈敏度。在聚酰亞胺基底上通過(guò)MEMS工藝加工了總厚度90μm的超薄柔性流速傳感器，實(shí)現(xiàn)了微小型無(wú)人機(jī)的曲面貼附功能。經(jīng)風(fēng)洞測(cè)試，流速傳感器的理論分辨力達(dá)0.11 mm/s,流速測(cè)量重復(fù)精度約為測(cè)量值的0.5%，響應(yīng)時(shí)間約為20ms。在10 m/s時(shí)，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(jù)2σ準(zhǔn)則計(jì)算出其理論角度分辨力為0.1°。 研究團(tuán)隊(duì)已經(jīng)完成流速傳感器工程化樣品的制備，并將兩個(gè)流速傳感器裝載到一個(gè)微小型無(wú)人機(jī)平臺(tái)上進(jìn)行飛行參數(shù)感知應(yīng)用。結(jié)果表明平均飛行速度的估計(jì)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(jī)翼的微振動(dòng)信息，并與外置IMU模塊顯示了相同的機(jī)翼振動(dòng)頻率。這項(xiàng)研究展示了一種柔性高靈敏度流速傳感器，拓寬了流場(chǎng)感知在微小型無(wú)人機(jī)姿態(tài)檢測(cè)、空速估計(jì)以及飛行安全監(jiān)測(cè)方面的應(yīng)用，為無(wú)人機(jī)的飛行參數(shù)測(cè)量提供了創(chuàng)新的設(shè)計(jì)思路與發(fā)展前景。

本發(fā)明公開(kāi)了一種具備負(fù)電平輸出能力的 MMC 與機(jī)械型直流 斷路器協(xié)調(diào)控制實(shí)現(xiàn)柔性直流網(wǎng)絡(luò)直流短路故障穿越的方法，屬于柔 性直流網(wǎng)絡(luò)直流故障保護(hù)領(lǐng)域。現(xiàn)有技術(shù)中，處理直流故障的手段主 要有三種：依靠交流設(shè)備斷開(kāi)與直流系統(tǒng)的連接、依靠換流器本身進(jìn) 行直流故障清除、依靠直流設(shè)備進(jìn)行直流故障隔離，但以上三種方法 都無(wú)法有效實(shí)現(xiàn)柔性直流網(wǎng)絡(luò)直流故障保護(hù)。本發(fā)明中的 MMC 包括具備負(fù)電平輸出能力的子模塊，通過(guò)靈活調(diào)節(jié)上、下橋臂輸出電壓， 使換流器直流端口電壓呈現(xiàn)負(fù)電平，從而達(dá)到直流短路故障電流可控 且快速降

本發(fā)明公開(kāi)了種多端柔性直流輸電系統(tǒng)的直流故障控制方法， 其通過(guò)增大直流電感值從而減小直流故障時(shí)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(kāi)斷 MMC 的交流斷路器從而提高故障清除后恢復(fù)供電的速度；本發(fā) 明還公開(kāi)了一種多端柔性直流輸電系統(tǒng)直流故障判斷方法，通過(guò)量測(cè) 直流電感線路側(cè)直流電壓突變率，在突變率的絕對(duì)值超過(guò)一定閾值時(shí) 即判斷發(fā)生了直流故障。本發(fā)明可防止直流故障時(shí)開(kāi)斷 MMC

本發(fā)明公開(kāi)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(nèi)環(huán)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(fù)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(fù)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(fù)極直流電流控制的參考值和輸出，即可實(shí)現(xiàn)對(duì) MMC 各 相橋臂的輸出電壓參考值的主要分量的控制，進(jìn)而可實(shí)現(xiàn)防止直流故 障時(shí)換流器因橋臂過(guò)電流而閉鎖。本發(fā)明還公開(kāi)了上述方法在柔性直 流輸

柔性直流換流閥是直流電網(wǎng)構(gòu)建的核心裝備之一。針對(duì)換流閥塔多物理場(chǎng)的綜合作用問(wèn)題，提出了多介質(zhì)共存時(shí)復(fù)雜導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的伽遼金匹配和點(diǎn)匹配結(jié)合的快速多極子邊界元電場(chǎng)計(jì)算方法，提出了閥塔高電場(chǎng)強(qiáng)度區(qū)的電位鉗制、屏蔽和優(yōu)化方法；建立了換流閥電-熱-流體等多物理場(chǎng)計(jì)算模型，獲得了金屬鉗制電極形狀對(duì)水路局部放電、電化學(xué)腐蝕速率的影響等規(guī)律；建立了含散熱器在內(nèi)的IGBT子單元的熱場(chǎng)整體仿真模型，提出了IGBT內(nèi)部芯片的穩(wěn)態(tài)與瞬態(tài)結(jié)溫預(yù)測(cè)模型及其變流量修正方法。研究成果應(yīng)用于我國(guó)±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(jìn)一步驗(yàn)證，并推廣應(yīng)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(guān)鍵技術(shù)及應(yīng)用”獲得2017年北京市科學(xué)技術(shù)獎(jiǎng)一等獎(jiǎng)，華北電力大學(xué)作為項(xiàng)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。

1. 痛點(diǎn)問(wèn)題 城軌交通是城市最大耗電行業(yè)之一，截止2020年底全國(guó)有45個(gè)城市開(kāi)通了城軌交通線路244條，線路總長(zhǎng)度7969.7公里,年耗電量172.4億千瓦時(shí)，其中牽引能耗占比高，達(dá)到84億千瓦時(shí)。為了實(shí)現(xiàn)城軌交通行業(yè)碳達(dá)峰、碳中和的目標(biāo)，必須從現(xiàn)有的城軌牽引供電系統(tǒng)給出解決方案，以應(yīng)對(duì)城軌交通面臨的行車密度大、節(jié)能減碳任務(wù)重、供電可靠性要求高等諸多挑戰(zhàn)。 城軌牽引供電系統(tǒng)的核心裝備是連接城市交流配電網(wǎng)與城軌直流牽引網(wǎng)的“交流-直流”電力電子變流器及其運(yùn)行控制系統(tǒng)。目前國(guó)內(nèi)外仍主要采用基于二極管整流機(jī)組變流器和以運(yùn)行狀態(tài)靜態(tài)監(jiān)視為主的電力監(jiān)控。這種傳統(tǒng)技術(shù)方案因缺乏管控能力對(duì)城市配電網(wǎng)依賴性強(qiáng)，存在外電源布點(diǎn)密集和選址困難問(wèn)題，而外電源建設(shè)導(dǎo)致一次性投資劇增（7000~10000萬(wàn)元/個(gè)），并且會(huì)占用大量城市用地和空間；因?yàn)榱熊囶l繁啟停沖擊導(dǎo)致配電網(wǎng)和牽引系統(tǒng)設(shè)備利用率低，存在依靠高成本的過(guò)度裕量來(lái)?yè)Q取系統(tǒng)安全可靠運(yùn)行問(wèn)題；因?yàn)槿鄙賹?duì)系統(tǒng)能效的主動(dòng)調(diào)度控制、牽引供電電壓波動(dòng)劇烈、牽引網(wǎng)能量粗放式分布，導(dǎo)致列車再生制動(dòng)能量無(wú)法在牽引系統(tǒng)內(nèi)部高比例利用、大規(guī)模光伏接入和消納困難，存在牽引供電系統(tǒng)內(nèi)部降耗減碳困難問(wèn)題。 2. 解決方案 基于全控型雙向變流器和智能協(xié)同控制的柔性直流新一代牽引供電技術(shù)，具有靈活調(diào)控牽引供電系統(tǒng)能量、主動(dòng)響應(yīng)城市配電網(wǎng)需求的能力，從根本上改變牽引供電系統(tǒng)運(yùn)行機(jī)制，為系統(tǒng)性解決牽引供電系統(tǒng)痼疾、牽引供電系統(tǒng)和城市配電網(wǎng)互聯(lián)互動(dòng)提供了基礎(chǔ)和平臺(tái)。

成果簡(jiǎn)介電動(dòng)汽車直流充電機(jī)控制器設(shè)計(jì)， 應(yīng)用于電動(dòng)汽車的電池充電。 包括控制模式與控制策略的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)。 技術(shù)特點(diǎn)： 大功率， 大電流， 高電壓， 智能快速充電。 節(jié)能與環(huán)保。 采用 ARM 控制器， 觸摸屏操作與顯示， 與上位機(jī)及電池管理系統(tǒng) BMS 通信， 進(jìn)行管理與顯示等。 可按照要求采用不同方式設(shè)置輸入與控制， 可以計(jì)費(fèi)結(jié)算。 創(chuàng)新點(diǎn)： 充電機(jī)智能控制。 該產(chǎn)品應(yīng)用于新能源與電動(dòng)汽車領(lǐng)域。直流充電機(jī)的大功率直流模塊將電網(wǎng)三相交流電轉(zhuǎn)換為直流電能， 經(jīng)過(guò)整機(jī)（包括直

本發(fā)明公開(kāi)了一種對(duì)真雙極系統(tǒng)的站級(jí)控制策略，換流站正、負(fù)兩極換流器獨(dú)立控制、運(yùn)行，提高直流輸電系統(tǒng)靈活性和可靠性，徹底解決原有系統(tǒng)中換流站與無(wú)源網(wǎng)絡(luò)或孤島新能源交流網(wǎng)絡(luò)相連時(shí)失去有功功率調(diào)節(jié)能力、換流站與有源交流網(wǎng)絡(luò)相連時(shí)正、負(fù)極電網(wǎng)間潮流不可調(diào)等問(wèn)題。換流站與無(wú)源網(wǎng)絡(luò)相連時(shí)，具有調(diào)節(jié)正、負(fù)極直流線路功率的能力；換流站與孤島新能源交流網(wǎng)絡(luò)相連時(shí)，具有調(diào)節(jié)正、負(fù)極直流線路功率的能力；換流站與有源交流網(wǎng)絡(luò)相連時(shí)，通過(guò)換流站調(diào)節(jié)正、負(fù)極電網(wǎng)間潮流。

本發(fā)明公開(kāi)了一種基于微流控技術(shù)的柔性電子制作方法，其包 括以下步驟：提供一個(gè)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(nèi)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(yù)定厚度的所述柔性組合物；將所述柔 性組合物及導(dǎo)電液體分別置于兩個(gè)微型泵內(nèi)，并將兩個(gè)所述微型泵的 出口分別連接于所述同軸針頭；先后開(kāi)啟收容有所述導(dǎo)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(shù)分別控制兩 個(gè)所述微型泵的壓力及流量；待所述同軸針頭內(nèi)的所述柔性組合物與 所述導(dǎo)電液體之

本發(fā)明公開(kāi)了一種基于真雙極柔性直流輸電系統(tǒng)的多目標(biāo)協(xié)同控制方法，同一換流站內(nèi)正、負(fù)兩極換流器獨(dú)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(wěn)定交流電壓；另一極換流器采用有功/無(wú)功解耦控制方式，作為功率驅(qū)動(dòng)極，通過(guò)修改有功功率參考值實(shí)現(xiàn)換流站所傳輸功率在正負(fù)極直流電網(wǎng)中的主動(dòng)靈活分配。本發(fā)明通過(guò)極間協(xié)同控制策略，根據(jù)系統(tǒng)的有功消納需求和運(yùn)行工況協(xié)同兩極間具體功率分配，功率驅(qū)動(dòng)極具有良好的功率調(diào)節(jié)特性，而電壓控制極的直流電壓保持穩(wěn)定，且能夠在非正常工況下由健全極主動(dòng)承擔(dān)部分故障極功率，避免故障極傳輸功率過(guò)剩，增強(qiáng)了雙極系統(tǒng)的靈活性和可靠性。