近期,IEEE的旗舰杂志IEEE Industrial Electronics Magazine (2017年影响因子10.429,IEEE电气领域IF排名第一)刊登了清华大学电机系教师的前瞻观点性文章“A More Prospective Look at IGCT — Uncovering a Promising Choice for DC Grids”,系统阐述了集成门极换流晶闸管(IGCT)在未来直流电网中应用的新契机。该论文第一作者为清华大学电机系助理教授赵彪,通讯作者为电机系曾嵘教授,合作者还包括电机系余占清副教授、宋强副教授、黄瑜珑副教授,研究生陈政宇和魏天予。
模块化多电平变换器(MMC)、直流变压器(DCT)及直流断路器(DCB)是构建未来直流电网的关键装备,但是现有的MMC、DCT和DCB等大多采用绝缘栅双极型晶体管(IGBT)器件,对于IGCT在这些关键装备中的应用尚不多见。该篇论文认为:不同于交流电网的电力电子装备,直流电网中的MMC、DCT及DCB等关键装备均具有很多新特点,很大程度上避免了IGCT开关频率较低的瓶颈,同时带来了低成本、高可靠和低损耗等诸多优势,具有巨大的潜在应用契机。文章中对IGCT在这些关键装备中的可行方案、技术优势与需攻克的关键难点等进行了系统阐述与展望。
2014年起,由清华大学曾嵘教授牵头,依托清华大学能源互联网研究院,成立了兼具高水平学术研究能力、前瞻性技术创新能力、实用化产业发展能力的研究团队——直流科技创新研究中心,围绕高压直流输电、中压直流配电、数据中心直流供电等领域开展理论研究、技术攻关和工程应用,致力于成为未来直流电网的核心理念传播者、理论技术引领者、标准与应用实践者,为清洁能源转型与新能源革命奠定坚实的物理基础。截止目前,团队已经初步突破了定制化IGCT、电压源换流器、直流变压器、直流断路器、直流系统控制保护与系统设计等多项直流领域关键技术,发表了SCI/EI论文200余篇,申请及获得专利和软件著作权100余项,承担了国家级重大科研项目10余项,参与了多项技术参数国际领先的直流输电、直流配用电工程的研究与建设工作。