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公开(公告)号：CN109742740A
公开(公告)日：2019-05-10
申请号：CN201811552131.5
申请日：2018-12-19
Applicant: 华北电力大学
Abstract: 本发明提供一种模块型往复限流式高压直流断路器(Clamped Single Module Type Reciprocating High Voltage DC Circuit Breaker With Current-Limiting Capability)拓扑。该断路器由x(x≥3且为奇数)条支路组成。每条支路中包含一个限流电感Lp和一个断路阀段(Breaking Valve,BV)。每个BV中包含3条支路：其中通流支路由一个快速机械开关S和N1个子模块(Submodule,SM)串联而成；转移支路由N2个子模块串联而成；避雷器支路由若干避雷器串联而成。该断路器拓扑在特定位置配备有x-1组转换IGBT组，转换IGBT组由若干IGBT串联而成，每个IGBT配有一个反并联二极管。该断路器可以工作在支路并联模式和支路串联模式。正常运行状态下，断路器x条支路并联，对直流电网的稳态性能影响较小；在故障状态下，断路器x条支路串联，具有较强的故障电流抑制效果和断路能力。
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公开(公告)号：CN109728571A
公开(公告)日：2019-05-07
申请号：CN201811551952.7
申请日：2018-12-19
Applicant: 华北电力大学 , 南京南瑞继保电气有限公司 , 南京南瑞继保工程技术有限公司
IPC: H02H9/02
Abstract: 本发明提供了一种电容换相混合式故障限流器及其控制方法，混合式限流器包括通态低损耗支路、电流转移支路和限流支路，采用半控型器件，逻辑简单，经济可靠。该限流器稳态损耗低，具备双向限流能力，可以有效抑制直流电网短路电流；延迟子模块IGBT闭锁时间，为其余保护装置动作争取足够的时间；保证限流电阻和相应的散热装置得到充分利用，提高限流效果。本发明提供的电容换相混合式故障限流器的控制方法，分为限流器所在的直流线路正常运行或检测到限流器所在的直流线路发生的故障前以及检测到电容换相混合式故障限流器所在的直流线路发生的故障后两种情况对阻感型电容换相混合限流器实现控制。
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公开(公告)号：CN109713898A
公开(公告)日：2019-05-03
申请号：CN201711016743.8
申请日：2017-10-26
Applicant: 华北电力大学
IPC: H02M3/158
Abstract: 本发明提供无需AC环节的模块化多电平DC/DC变换器拓扑。无需AC环节的模块化多电平DC/DC变换器拓扑，由改造后的两相半桥MMC模型、自均压辅助回路及故障箝位二极管组联合构建。其中自均压辅助回路由辅助二极管、辅助电容、辅助IGBT模块构成，两相半桥MMC模型与自均压辅助回路通过半桥子模块中的新增端口连接。故障箝位二极管组由一系列箝位二极管串联而成，连接于“一次侧”直流母线和各相桥臂之间。该DC/DC变换器拓扑，能够不依赖交流环节的介入，实现两侧直流能量的直接转换，同时能实现变换器两侧的故障隔离，在规避能量转换过程中交流环节损耗的基础上，有效降低了DC/DC变换器拓扑中所需MMC的容量和成本。
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公开(公告)号：CN109586261A
公开(公告)日：2019-04-05
申请号：CN201811282646.8
申请日：2018-10-31
Applicant: 华北电力大学
IPC: H02H9/04
CPC classification number: H02H9/04
Abstract: 本发明提供了一种线路侧故障耗能支路及其控制方法，线路侧故障耗能支路包括通态旁路和耗能支路，逻辑简单，经济可靠。该耗能支路利用二极管和换相电容配合投入耗能电阻，稳态损耗低，能够有效屏蔽直流电抗，将故障线路和换流站隔离；节约器件，节省成本；并防止过电压，可以有效耗散直流电抗能量，减小避雷器耗散能量，延长避雷器使用寿命，增强直流断路器的可靠性。本发明提供的线路侧故障耗能支路的控制方法，分为线路侧故障耗能支路所在的直流线路正常运行或线路侧故障耗能支路所在的直流线路断路器断开前以及线路侧故障耗能支路所在的直流线路断路器断开后两种情况对线路侧故障耗能支路实现控制。
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公开(公告)号：CN105634257B
公开(公告)日：2019-01-29
申请号：CN201510046240.X
申请日：2015-01-30
Applicant: 华北电力大学
IPC: H02M1/32
Abstract: 本发明涉及一种基于虚拟阻抗的MMC直流侧故障电流抑制方法，属于输配电技术领域。MMC的直流侧故障会引起开关器件过流，本发明基于现有控制策略，通过将一次系统中的虚拟阻抗并联电路通过反馈函数映射到控制器中，等效增大直流母线阻抗，从而有效抑制MMC直流侧发生故障时故障电流的瞬时上升速度，且不会加快其他类型故障的故障电流上升速度。本发明的核心技术方案是：首先，实时测量MMC系统直流母线电压、电流以及交流侧PCC点有功功率；其次，假设虚拟阻抗电路串联入直流母线处，对直流电流经过该虚拟电路进行直流电压偏差和有功功率偏差计算；最后，将相关的偏差修正量附加到DQ解耦控制器的有功类控制量的测量值上进行修正。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN105634316B
公开(公告)日：2018-10-30
申请号：CN201610047407.9
申请日：2016-01-25
Applicant: 华北电力大学
Abstract: 本发明提供基于等式约束的辅助电容分布式全桥MMC自均压拓扑。全桥MMC自均压拓扑，由全桥MMC模型和自均压辅助回路联合构建。全桥MMC模型与自均压辅助回路通过辅助回路中的6N个IGBT模块发生电气联系，IGBT模块触发，两者构成基于等式约束的辅助电容分布式全桥MMC自均压拓扑；IGBT模块闭锁，拓扑等效为全桥MMC拓扑。该全桥MMC自均压拓扑，可以箝位直流侧故障，同时不依赖于专门的均压控制，能够在完成交直流能量转换的基础上，自发地实现子模块电容电压的均衡，同时能相应降低子模块触发频率和电容容值，实现全桥MMC的基频调制。
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公开(公告)号：CN105634004B
公开(公告)日：2018-08-17
申请号：CN201510272916.7
申请日：2015-05-26
Applicant: 华北电力大学
IPC: H02J3/38
Abstract: 本发明涉及一种基于虚拟同步发电机控制的电压源型换流器等值方法，属于输配电技术领域。针对目前电网电压源型换流器（Voltage Source Converter，VSC）的同调判别困难，参数聚合依据不明，无法较好的进行等值的问题。本发明利用虚拟同步发电机控制使VSC具有了类似同步发电机的功角特性，设计了合理的VSC类同调判据与类同调VSC参数聚合方法，并将等值方法由两电平VSC扩展到模块化多电平换流器（Modular Multilevel Converter，MMC）。本发明的核心技术方案是：通过本发明设计的VSC类同调判据判断VSC同调性，将VSC分成不同的类同调群，针对两电平VSC拓扑结构，对各个类同调VSC群分别进行控制参数聚合和类同调VSC群电路参数聚合。若换流器拓扑结构为MMC，则增加子模块电容及子模块个数的参数聚合步骤以最终实现MMC群的等值。
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公开(公告)号：CN108092298A
公开(公告)日：2018-05-29
申请号：CN201711267256.9
申请日：2017-12-05
Applicant: 华北电力大学
IPC: H02J3/36
Abstract: 本发明公开了属于柔性直流输电领域的一种直流电网中换流站有功功率参考值的设计方法。针对直流电网中换流站有功功率控制参考值不合理而可能导致的直流断路器中的功率器件损坏、受端不能获得足够有功功率的问题，本发明核心方案是：首先对直流节点进行划分并编号；其次以受端获得最大功率为目标，以各节点的电压和电流为变量，列写目标函数；再次根据直流电网中各物理量间的相互制约关系，列写各约束条件；最后求解该非线性规划问题，并计算定有功功率端控制中的有功功率参考值。通过本发明的设计方法，将得到的有功功率参考值输入到换流站控制器后，可保证长期稳定状态运行下直流断路器的功率器件不受损坏、受端实际获得最大的有功功率。
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公开(公告)号：CN107769598A
公开(公告)日：2018-03-06
申请号：CN201711010756.4
申请日：2017-10-26
Applicant: 华北电力大学
IPC: H02M7/483
CPC classification number: H02M7/483 , H02M2007/4835
Abstract: 本发明提供一种新型二端口半桥-全桥混合子模块（Hybrid Half-Full Bridge Sub-module,H-HFBSM）MMC拓扑。新型拓扑由两类二端口子模块A（A-Class Sub-module,A-SM）、B（B-Class Sub-module,B-SM）构成，B类子模块由A类子模块经翻转重构得到。每个A类子模块中增加一组额外的IGBT及反并联二极管以保证其电容不会两极连通自放电。在输配电技术领域，MMC由新型半桥-全桥混合子模块串联构成。该拓扑配合控制方式不仅具有普通MMC子模块（如全桥子模块）的全部功能、故障穿越能力，还具有局部自均压能力以及更强的通流能力，从而可以在相同电容电压纹波幅值下降低对电容容值的需求。
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公开(公告)号：CN107196325A
公开(公告)日：2017-09-22
申请号：CN201710227363.2
申请日：2017-04-10
Applicant: 华北电力大学
IPC: H02J3/36
CPC classification number: Y02E60/60 , Y02P80/112 , H02J3/36
Abstract: 本发明提出了一种由混合电压源型换流器（混合MMC或桥臂交替导通换流器AAC）构成的无直流耦合型直流电网拓扑，包含有n个交流系统AC1、AC2至ACn，n个多绕组变压器T1、T2至Tn，其中n个交流系统与n个多绕组变压器的原边相连，多绕组变压器的副边侧连接混合电压源型换流器站，整个系统中包含混合电压源型换流器若干个，在每条直流线路的两侧分别是2个混合电压源型换流器，其中混合电压源型换流器的命名原则为x_y，表示连接Tx和Ty并且位于Tx侧的换流站。本发明所提出的多端直流电网拓扑能够实现直流电网无闭锁穿越直流故障和直流侧实现解耦，并且可实现直流断路器（DCCB）、DC/DC变换器和潮流控制器(DC‑PFC)的功能。
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