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成果簡(jiǎn)介：可編程高性能直流電源按照 GJB181、GJB181A 進(jìn)行設(shè)計(jì)，通過(guò)計(jì)算機(jī)控制直流電源的高壓、正常、低壓電源輸出，完成用電設(shè)備欠壓浪涌、 過(guò)壓浪涌、瞬時(shí)斷電試驗(yàn)，并在試驗(yàn)過(guò)程中檢測(cè)、驗(yàn)證電壓波形的浪涌試驗(yàn)。 本電源是一種 0-350V/4kw 的程控直流穩(wěn)壓、穩(wěn)流電源。該電源具有本地/程控功能，并與 RS232 接口兼容。除此以外，該型電源還具有過(guò)壓保護(hù)、過(guò)流 保護(hù)、電壓預(yù)置、電流預(yù)置、輸出禁止等

GZG49系列直流電源主要應(yīng)用于電力系統(tǒng)中各類發(fā)電廠、水電站和各類變電站，可用作斷路器分合閘電源及二次回路中國(guó)的儀器、儀表、繼電保護(hù)、自動(dòng)控制和事故照明的電源。泰開(kāi)自動(dòng)化采用自主研發(fā)的智能監(jiān)控模塊、高頻電源模塊、絕緣監(jiān)測(cè)模塊、智能電池巡檢模塊等，采用統(tǒng)一的通信規(guī)約，由智能監(jiān)控模塊對(duì)整套系統(tǒng)進(jìn)行管理，產(chǎn)品容量有18Ah-3200Ah不等，滿足用戶對(duì)不同直流電源系統(tǒng)容量的要求。

微型飛行器小體積、輕質(zhì)量、高機(jī)動(dòng)，能夠在狹小空間執(zhí)行拍照、探測(cè)和運(yùn)輸?shù)忍胤N任務(wù)，在國(guó)民經(jīng)濟(jì)領(lǐng)域擁有廣泛應(yīng)用前景。然而，此類飛行器普遍存在飛行時(shí)間短的痛點(diǎn)問(wèn)題，尤其當(dāng)重量小于10克時(shí)，其飛行時(shí)間一般不超過(guò)10分鐘。這是因?yàn)槟壳拔⑿惋w行器的發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)部件一般采用傳統(tǒng)的電磁電機(jī)，而電磁電機(jī)在微型化后轉(zhuǎn)速高、發(fā)熱大，能量轉(zhuǎn)化效率急劇下降，甚至降到10%以下。微型電磁電機(jī)效率下降后，如果采用供電方便的自然太陽(yáng)光作為能量來(lái)源，受限于太陽(yáng)能電池的面積，很難滿足飛行需求。 為了解決上述難題，北航科研團(tuán)隊(duì)從微型發(fā)動(dòng)機(jī)的原理方面尋求突破，提出一種新的靜電驅(qū)動(dòng)方案，研制出了在微小尺寸下轉(zhuǎn)速低、發(fā)熱小、效率高的微型靜電電機(jī)，并首次實(shí)現(xiàn)了微型飛行器在純自然光供能下的起飛和持續(xù)飛行，在微型飛行器的發(fā)展進(jìn)程中具有里程碑意義。 該飛行器主要由靜電發(fā)動(dòng)機(jī)和超輕質(zhì)高壓電源組成，具備低功耗（0.568瓦）和高升力（30.7克每瓦）優(yōu)勢(shì)，首次實(shí)現(xiàn)了微型飛行器在純自然光供能下的起飛和持續(xù)飛行。 靜電發(fā)動(dòng)機(jī)的核心是靜電電機(jī)，它是一種依靠靜子和轉(zhuǎn)子間的庫(kù)侖力來(lái)產(chǎn)生連續(xù)旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的新型微型電機(jī)，具備結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單和無(wú)需繞組的優(yōu)勢(shì)，其高電壓（千伏級(jí)）、低電流（微安級(jí)）的工作特性也使其在工作過(guò)程中發(fā)熱少且無(wú)明顯紅外特征。相比傳統(tǒng)電磁電機(jī)，靜電電機(jī)表現(xiàn)出了顛覆式的效率和功耗特性，在小質(zhì)量（5克以內(nèi)）情況下，其能量轉(zhuǎn)化效率可達(dá)傳統(tǒng)電磁電機(jī)的10倍以上，產(chǎn)生相同升力所需功耗僅為電磁電機(jī)的1/10以內(nèi)，因此即便采用小尺寸太陽(yáng)能電池，也可以為微型飛行器提供飛行所需功率。 電機(jī)雖然效率高、功耗低，但仍需要千伏級(jí)高壓電流來(lái)驅(qū)動(dòng)，然而傳統(tǒng)高壓電源由于體積和重量過(guò)大，無(wú)法搭載在微型飛行器上。因此團(tuán)隊(duì)還針對(duì)飛行應(yīng)用場(chǎng)景，研制了千伏級(jí)超輕質(zhì)高壓電源，主要包括太陽(yáng)能電池和升壓電路兩部分，其中升壓電路可以在1.21克的重量下，將太陽(yáng)能（或鋰電池）輸入的低壓直流電，轉(zhuǎn)換為4 - 9千伏的高壓直流電，相比美國(guó)斯坦福大學(xué)研發(fā)的同類技術(shù)升壓比提高了92%。 在微型靜電電機(jī)和超輕質(zhì)高壓電源的助力下，本項(xiàng)目研發(fā)出的飛行器整機(jī)僅有巴掌大小（翼展20厘米），重量比一張A4紙還輕（4.21克），尺寸和重量分別是此前世界最小、最輕太陽(yáng)能飛行器的1/10和1/600。更進(jìn)一步，團(tuán)隊(duì)還提出一款翼展8毫米，質(zhì)量9毫克的超微型靜電飛行器，飛行功耗不到1毫瓦，展示了靜電電機(jī)在飛行器進(jìn)一步微型化中的巨大潛力。

本實(shí)用新型公開(kāi)一種限流式UPFC直流側(cè)過(guò)壓保護(hù)系統(tǒng)，包括并聯(lián)在限流式UPFC的直流電容兩端的過(guò)壓保護(hù)電路、并聯(lián)變換器、串聯(lián)變換器，并聯(lián)變換器通過(guò)第一濾波電感與并聯(lián)變壓器相連，串聯(lián)變換器通過(guò)第二濾波電感與串聯(lián)變壓器相連，串聯(lián)變壓器的另一端與限流器相連；過(guò)壓保護(hù)電路包括限流電阻、二極管、擊穿二極管、濾波電阻、濾波電容、IGBT、IGBT驅(qū)動(dòng)電路和放電電阻，所述過(guò)壓保護(hù)電路由擊穿二極管觸發(fā)動(dòng)作，IGBT作為放電支路的開(kāi)關(guān)，擊穿二極管與限流電阻串聯(lián)，二極管為防止擊穿二極管承受反向電壓，濾波電阻和濾波電容構(gòu)成防止IGBT誤觸發(fā)的低通濾波支路，擊穿二極管的陰極與控制器信號(hào)通過(guò)一個(gè)或門連接到IGBT驅(qū)動(dòng)電路。

本實(shí)用新型公開(kāi)一種限流式UPFC直流側(cè)過(guò)壓保護(hù)電路，其并聯(lián)在限流式UPFC的直流電容兩端，包括限流電阻、二極管、擊穿二極管、濾波電阻、濾波電容、IGBT、IGBT驅(qū)動(dòng)電路和放電電阻，過(guò)壓保護(hù)電路由擊穿二極管觸發(fā)動(dòng)作，IGBT作為放電支路的開(kāi)關(guān)，擊穿二極管與限流電阻串聯(lián)，濾波電阻和濾波電容構(gòu)成防止IGBT誤觸發(fā)的低通濾波支路，擊穿二極管的陰極與控制器信號(hào)通過(guò)一個(gè)或門連接到IGBT驅(qū)動(dòng)電路，放電電阻與IGBT相連。上述限流式UPFC直流側(cè)過(guò)壓保護(hù)電路，當(dāng)短路故障發(fā)生后，所述過(guò)壓保護(hù)電路在限流器的配合下能極大的減少直流電容承受的沖擊電壓幅值和上升速度，并且保護(hù)自動(dòng)動(dòng)作，沒(méi)有時(shí)延。

本發(fā)明公開(kāi)了一種基于直流母線結(jié)構(gòu)的焊割網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，包括電 網(wǎng)、EMI 濾波器、第一濾波電路、第一整流電路、直流母線和逆變電 源電路；直流母線提供直流電源給多臺(tái)焊割電源、多臺(tái)焊接電源和多 臺(tái)切割電源。本發(fā)明通過(guò)將多個(gè)逆變式焊割電源連接在同一直流母線 上，形成基于直流母線結(jié)構(gòu)的焊割網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，焊割電源只需完成直流直流的變換，既提高了焊割電源的功率密度，也實(shí)現(xiàn)了電流諧波的集 中治理，極大地提高了整個(gè)焊割系統(tǒng)的工作可靠性，降低設(shè)備之間的 相互影響；有效防止非線性負(fù)載電流畸變對(duì)電網(wǎng)的影響，可以隔絕 3 次諧波電流

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)。

本實(shí)用新型涉及直流電源技術(shù)，具體涉及一種雙極性跟蹤可調(diào)直流電源，包括系統(tǒng)交流輸入端，系 統(tǒng)正、負(fù)電壓輸出端和系統(tǒng)地，還包括整流電路、場(chǎng)效應(yīng)管電路、反饋電路、電壓電流采樣電路、控制 系統(tǒng)、輔助電源電路和過(guò)流保護(hù)電路；所述的整流電路、場(chǎng)效應(yīng)管電路串聯(lián)連接在系統(tǒng)交流輸入端，場(chǎng) 效應(yīng)管電路的輸出連接在系統(tǒng)正負(fù)電壓輸出端與系統(tǒng)地之間；反饋電路分別連接場(chǎng)效應(yīng)管電路、控制系 統(tǒng)；電壓電流采樣電路分別連接控制系統(tǒng)、系統(tǒng)正負(fù)電壓輸出端；輔助電源系統(tǒng)分別連接整流電