项目编号	I01-2007-065
项目名称	基于IGCT的高压大容量三电平变频调速系统
完成单位	清华大学 国电南京自动化股份有限公司
完成人员	赵争鸣 杨 志 袁立强 张延安 白 华 杨志勇 张海涛 李 冰 孙晓瑛 钱诗宝 张颖超 易 荣 唐东明 鲁 挺 张永昌
项目简介	该科研成果属于电力电子与电力传动学科领域。     应用变频调速是电机系统精确控制、节能增效的重要措施，其中高压变频器因其技术门槛高、资金投入大、研发周期长，一直是该应用领域的难点之一。我国在中点箝位式高压大容量三电平变频器和IGCT器件应用方面的研制水平与国外同行业之间有很大的差距。为加速我国自己的高性能中高压变频调速装置的发展，清华大学与国电南京自动化股份有限公司联合，在2002年成功研制出低压三电平变频调速系统的基础上，持续开展了高电压大容量三电平变频调速系统的研发及其产业化工作。     这种基于IGCT的高电压三电平变频器，为高效电压型交-直-交二极管中点箝位三电平变频器类型。它的额定输入线电压为6kV，额定功率适用范围为315kW- 2500kW，输出额定电压为3kV-6kV。系统主电路采用基于IGCT的三电平拓扑结构，通讯和驱动信号传输介质均为光纤，采用CAN总线、多DSP、多控制板分布式的协调控制系统和模-数结合的测量与保护技术，控制采用空间电压矢量脉宽调制（SVPWM）和特定消谐（SHEPWM）的混合控制方法。由于采用三电平结构，同时采用适当的滤波措施，使得变频器输出线电压的THD小于2％，可广泛适用于普通高压三相电机的变频调速。     本项目围绕高压大容量三电平变频调速系统开发过程中出现的各种技术难点和关键问题，进行了大量的理论研究和试验论证，取得了多项关键技术研究成果，特别在系统安全工作区、基于瞬态过程分析的PWM控制方法、基于杂散参数计算的主电路结构优化等方面取得了具有自主知识产权及具有国际领先水平的研究成果。在这些研究成果的基础上，成功地研制出高性能的高压三电平变频调速系统及相关产品。相应技术和产品通过了教育部和中国电力企业联合会的鉴定，鉴定结果认为：该技术及相关产品“填补了我国在高压大容量三电平变频器产品生产上的空白，整体达到目前国际先进水平、部分关键技术达到国际领先水平”。相关产品目前正全面推向市场，已在多家电厂、钢厂和自来水厂安装使用，对节能减排发挥了重要作用，取得了显著的社会经济效益。该成果的获得打破了我国高压三电平变频器只能依靠进口的被动局面，使我国高压变频调速技术的发展向前推进了一大步。
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