基于MMC矩阵变换器的多功能混合型电力电子变压器及控制方法

    公开(公告)号:CN107579666B

    公开(公告)日:2021-02-26

    申请号:CN201710761418.8

    申请日:2017-08-28

    Applicant: 东南大学

    Abstract: 本发明公开了一种基于MMC矩阵变换器的多功能混合型电力电子变压器及控制方法,电力电子变压器包括电力变压器和MMC矩阵变换器,电力电子变压器的初级绕组与电网连接,次级绕组采用星型连接,连接MMC矩阵变换器输入端,MMC矩阵变换器输出端通过LC滤波器后连接隔离变压器,隔离变压器一端与次级绕组相连,另一端连接负载。本发明提高了电力电子变压器的电能转化效率,提高了装置的紧凑型;变压器拓扑中的MMC矩阵变换器基于模块化多电平结构,使得装置能够应用于高压大功率场合;当电网发生故障时能够进行电压补偿,提高电网的电能质量;同时,矩阵变换器结构各桥臂支路相对独立,提高了控制策略的灵活性。

    一种模块化多电平变换器的低次环流抑制方法

    公开(公告)号:CN106787880B

    公开(公告)日:2019-03-19

    申请号:CN201710034725.6

    申请日:2017-01-18

    Applicant: 东南大学

    Abstract: 本发明公开了一种模块化多电平变换器的低次环流抑制方法,步骤为:根据第k‑1和k‑2采样时刻采集到的某相上、下桥臂子模块电容电压值udcui、udcli,得到用于第k时刻计算的子模块电容电压预估值;计算得到该相子模块电容电压的共模分量和差模分量的预估值和计算该相实际共模电流icm;计算得到该相共模电流分量参考值计算得到具有总直流电压控制能力的该相共模调制比m′cm;具有低次环流抑制能力的该相共模调制比m′cm_C,将补偿后的共模调制比m′cm_C与差模调制比mdm的差值作为该相上桥臂的实际调制信号;将补偿后的共模调制比m′cm_C与差模调制比mdm的和值作为该相下桥臂的实际调制信号。本发明实现了宽频环流纹波的抑制,实现简便,物理概念清晰,具有较高的工程应用价值。

    基于虚拟同步发电机的微网逆变器多环路控制方法

    公开(公告)号:CN105914778B

    公开(公告)日:2019-02-05

    申请号:CN201610244425.6

    申请日:2016-04-19

    Applicant: 东南大学

    Abstract: 本发明公开了一种基于虚拟同步发电机的微网逆变器多环路控制方法,包括功率控制外环和电压电流控制内环,所述功率控制外环包括如下步骤:测量逆变器输出侧的三相电压和电流,根据瞬时功率理论计算有功功率和无功功率,再通过同步电机的有功‑频率方程、无功频率方程、转矩惯性方程和电磁暂态方程进行计算调节,得到输出电压的幅值和相角给定值,然后通过电压电流双环进行调制。本发明能够很好地实现电压大小和频率的无静差控制,输出有功和无功功率能够人为精确控制,兼具V/F和PQ控制的特性;当电网发生故障时,本发明控制方法可以模拟同步发电机的一次调频、一次调压和惯性特性,参与电网调节,提供频率和电压支撑,有助于电网的稳定。

    集中式多电平调制策略的状态机型脉冲分配方法

    公开(公告)号:CN106230293B

    公开(公告)日:2018-07-17

    申请号:CN201610841807.7

    申请日:2016-09-22

    Applicant: 东南大学

    Abstract: 本发明提供了一种集中式多电平调制策略的状态机型脉冲分配方法,其包括电平区域分类模块、冗余状态选择模块、冗余状态排列模块和状态机设计模块;其中,所述电平区域分类模块用于对电平带划分;所述冗余状态选择模块用于对各个电平等级冗余状态进行合理选择;所述冗余状态排列模块用于根据相邻电平等级的切换要求,对冗余状态变化进行按序排列;所述状态机设计模块用于将各电平带冗余状态变化进行组合得到状态机。本发明能够很好地使电平化后的调制信号遍历状态机中的所有状态,具有通用性。同时,各个模块的开关动作在各个电平等级都得到均匀的分配,实现了模块直流电容电压的自然平衡特性,无需附加主动电压控制。

    具有容错功能的混合型电力电子变压器及控制方法

    公开(公告)号:CN107565580A

    公开(公告)日:2018-01-09

    申请号:CN201710794151.2

    申请日:2017-09-06

    Applicant: 东南大学

    Abstract: 本发明公开了一种具有容错功能的混合型电力电子变压器及控制方法,基于背靠背并联三电平变流器的混合型电力电子变压器包括多绕组变压器、滤波电感、多台以并联方式连接的背靠背变流器以及直流侧电容;控制方法包括前级变流器的控制和后级变流器的控制,前级变流器通过控制器实现直流侧电压控制、无功功率及电流的补偿,后级变流器通过控制器实现负载电压调节。本发明可以同时解决普通变压器无电压电流治理能力和纯电力电子变压器容量小、稳定性低等的问题,多机并联的结构能够让系统具有很高的容错能力,具有很好的可行性和实用价值。

    一种模块化多电平变换器的低次环流抑制方法

    公开(公告)号:CN106787880A

    公开(公告)日:2017-05-31

    申请号:CN201710034725.6

    申请日:2017-01-18

    Applicant: 东南大学

    CPC classification number: H02M7/483 H02M1/143 H02M7/53871 H02M2001/0038

    Abstract: 本发明公开了一种模块化多电平变换器的低次环流抑制方法,步骤为:根据第k‑1和k‑2采样时刻采集到的某相上、下桥臂子模块电容电压值udcui、udcli,得到用于第k时刻计算的子模块电容电压预估值;计算得到该相子模块电容电压的共模分量和差模分量的预估值和计算该相实际共模电流icm;计算得到该相共模电流分量参考值计算得到具有总直流电压控制能力的该相共模调制比m′cm;具有低次环流抑制能力的该相共模调制比m′cm_C,将补偿后的共模调制比m′cm_C与差模调制比mdm的差值作为该相上桥臂的实际调制信号;将补偿后的共模调制比m′cm_C与差模调制比mdm的和值作为该相下桥臂的实际调制信号。本发明实现了宽频环流纹波的抑制,实现简便,物理概念清晰,具有较高的工程应用价值。

    一种双零序电压注入的链式并网逆变器容错控制方法

    公开(公告)号:CN103490654B

    公开(公告)日:2015-06-03

    申请号:CN201310479229.3

    申请日:2013-10-14

    Applicant: 东南大学

    Abstract: 本发明公开了一种双零序电压注入的链式并网逆变器容错控制方法,可分为如下部分:(1)直流侧优化控制:在传统的正序电流解耦控制基础上对直流侧指令值进行优化处理计算。(2)相间直流侧电压的平衡控制:通过公式计算出用于相间直流侧平衡的零序电压注入指令值。(3)容错控制:通过公式计算出用于容错控制的零序电压注入指令值。(4)相内直流侧平衡控制及脉冲发生。该方法将直流侧电压的平衡和容错控制综合考虑,可以在处理故障单元时保证输出电流不突变,快速实现相间功率调节和直流侧的电压平衡,同时通过对直流侧电压指令值的优化,增强了链式并网逆变器的容错能力。

    一种基于容错设计的大功率电力电子变压器

    公开(公告)号:CN102075096B

    公开(公告)日:2013-09-25

    申请号:CN201010603538.3

    申请日:2010-12-24

    Abstract: 本发明公开了一种基于容错设计的大功率电力电子变压器,所述电力电子变压器的输入端采用三相星型结构接入,电力电子变压器的输入端的每一个单相上都接入高压输入模块的输入端,所述高压输入模块的输出端和与之相应的隔离模块的原边电路相连接,所述隔离模块的副边电路和该单相上的低压输出模块的输入端相连接,各单相低压输出模块的输出端采用三相四线制输出后再并联接出,作为电力电子变压器的输出端。本发明提供的一种基于容错设计的大功率电力电子变压器,不仅可以替代传统的电力电子变压器,实现电压变换、能量传递、电气隔离的作用,还可以通过相应的控制策略稳定输出电压,抑制线路的电压跌落、上升、闪变、过电压和欠电压等电压质量问题。

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