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公开(公告)号：CN117391020A
公开(公告)日：2024-01-12
申请号：CN202311384643.6
申请日：2023-10-24
Applicant: 华北电力大学 , 重庆大学输变电装备技术全国重点实验室
IPC: G06F30/367 , G06F17/16 , G06F17/17
Abstract: 本发明涉及电力仿真技术领域，公开了一种通用化电磁暂态仿真平台构建方法。本发明基于节点分析法，利用四个阶段、六个模块构建仿真平台。采用面向对象编程范式和单例设计模式，增强平台通用性，引入多线程提升仿真速度。支持添加自定义元件，元件参数、连接关系以及仿真信息以固定规则存储于json文件。所有电气元件差分化，以Norton等效电路表示，用网络节点电压方程求解，具备节点划分自动Ward等值功能。控制系统采用链式求解，依据实际拓扑连接串行求解。控制信号与电气信号通过专用接口传递交互。该仿真平台具有普适性、扩展性，易在此基础上对具体需求深入开发，提高开发效率，为大规模新能源系统电磁暂态仿真提供底层支持。
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公开(公告)号：CN114825976A
公开(公告)日：2022-07-29
申请号：CN202210202146.9
申请日：2022-03-03
Applicant: 华北电力大学
Abstract: 本发明设计了一种模块复用型电能路由器拓扑及其控制策略。本发明在多端口电力电子变压器基础上引入“模块复用”思想，提出一种多端口复用型电能路由器，在保证交直流电能质量前提下大幅减少模块数。本发明将每相划分为上桥臂、公共桥臂和下桥臂，各桥臂由相间耦合多有源桥(phase coupled‑multiple active bridge,PC‑MAB)模块组成，通过两个桥臂开关切换复用模式，可使复用拓扑的工作状态与复用前有相同的换流效果，减少1/4的模块数目。为配合复用拓扑提出载波移相‑最近电平逼近分段联合调制策略(carrier phase shiftedPWM‑nearest level modulation，CPS‑NLM)，可实现复合上桥臂与复合下桥臂两种模式下模块均压和电能转换。本发明拓扑和控制能够为多端口电力电子变压器轻型化设计提供新思路。
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公开(公告)号：CN110909635A
公开(公告)日：2020-03-24
申请号：CN201911086703.X
申请日：2019-11-08
Applicant: 华北电力大学 , 国网江苏省电力有限公司经济技术研究院
Abstract: 本发明提出一种非线性元件(nonlinear components)模型的波形相似度分析方法(waveform similarity analysis)。本发明的核心技术方案是：1、通过求导消除直流偏置的影响；2、比较并寻找求导后两个离散序列的最相似区间，得到时间延时量；3、通过在最相似区间中积分来获得直流偏置量；4、根据统计中回归分析的处理思想，给出去除时间延时量和直流偏置量的两个波形相似度量化评价指标。
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公开(公告)号：CN117217151A
公开(公告)日：2023-12-12
申请号：CN202311206650.7
申请日：2023-09-19
Applicant: 华北电力大学 , 南方电网科学研究院有限责任公司
IPC: G06F30/367 , H02J3/38 , H02J3/32 , H02J3/36 , H02J7/34
Abstract: 本发明的目的是提供一种适用于超级电容储能型MMC(modular multilevel converter with supercapacitor‑based energy storage system,MMC‑SESS)的多工况电磁暂态等效建模方法，首先根据场景和工况需求确定接入方式和超级电容模型，根据拓扑对电容电感进行离散化，以及对开关组使用二值电阻方法进行建模，获得子模块的伴随电路，对子模块使用嵌套快速求解法消去内部节点，保留内部信息，获得子模块戴维南等效电路。将桥臂中串联的子模块等效电路进行合并，再将桥臂等效模型组合，并根据闭锁模态分析添加外置闭锁回路，即获得了MMC‑SESS的多工况电磁暂态等效模型。该方法简单有效，易于模块化设计，能够显著提高换流站仿真速度，节约计算机资源，有效提升了大容量MMC‑SESS的仿真速度，为换流器的实时仿真提供基础。
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公开(公告)号：CN110190767B
公开(公告)日：2020-10-20
申请号：CN201910438550.4
申请日：2019-05-24
Applicant: 华北电力大学 , 国网江苏省电力有限公司经济技术研究院
IPC: H02M7/483
Abstract: 本发明涉及一种适用于实时仿真的模块化多电平换流器桥臂简化方法(An Arm Simplification Method of Modular Multilevel Converter for Real‑Time Simulation)，属于输配电技术领域。该方法由六个步骤构成，根据MMC三相六桥臂电气量正序、负序、零序的表达式与瞬时功率波动和子模块电容电压波动表达式，并提出一种适用于实时仿真的MMC桥臂简化方法。本发明提出的桥臂简化方法，可以在保证仿真精度的同时，极大的提高仿真效率，适用于MMC稳态工况下的实时仿真。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN110739662A
公开(公告)日：2020-01-31
申请号：CN201910456407.8
申请日：2019-05-29
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(Modular Reciprocating High Voltage DC Circuit Breaker with Current-Limiting Capability)拓扑。该断路器由奇数条支路组成。每条支路中包含一个限流电感Lp和一个断路阀段(Breaking Valve,BV)，并在第2，4，…，2k条支路上为Lp2k配有一个二极管桥。在特定位置配备x-1组转换阀段(Trans-Valve,TV)。每个BV和TV均由低损耗支路1、转移支路2和避雷器支路3三条支路构成。该断路器可以工作在支路并联模式和支路串联模式，模式的切换由TV切换。正常运行状态下，支路并联，对直流电网的稳态性能影响较小；故障状态下，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：CN110061483A
公开(公告)日：2019-07-26
申请号：CN201910450759.2
申请日：2019-05-28
Applicant: 华北电力大学
Abstract: 本发明提供一种带限流阀段的单钳位模块型往复限流式高压直流断路器(Topology of Clamped Single Module Type Reciprocating High Voltage DC Circuit Breaker With Current-Limiting Capability)。该高压直流断路器，采用单钳位子模块(clamped single submodule,CSSM)作为主要的限流和故障清除装置，相比电感限流器具有更强的限流能力，相比IGBT具有双向通流能力。该拓扑可通过转换二极管双向桥在串、并联结构中切换，具有稳态低损耗、暂态高阻抗的特性。同时采用模块化设计，能够自由增减支路数、单钳位子模块数量，改变子模块类型，可以广泛适用于不同应用场景。
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公开(公告)号：CN112052639A
公开(公告)日：2020-12-08
申请号：CN202010952865.3
申请日：2020-09-11
Applicant: 华北电力大学
IPC: G06F30/36 , G06F119/16
Abstract: 本发明涉及一种电力电子变压器高速电磁暂态仿真分层建模方法(hierarchical modeling scheme for high‑speed electromagnetic transient(EMT)simulation of power electronic Transformer)，主要针对输入串联输出并联(input series output parallel,ISOP)形式的级联H桥型双有源桥(cascaded H‑bridge‑type dual active bridge(CHB‑DAB))电力电子变压器。本发明的核心技术方案是：1、对变压器及其他元件离散化处理，形成功率模块伴随电路；2、列写功率单元伴随电路的导纳方程，消去其内部节点得到单个功率单元的等效电路；3、消去相邻功率单元之间的内部节点，将每相的模型简化为一个二端口等效电路；4、考虑功率模块可能闭锁的情况下，将等效模型接入外电路进行EMT解算，并反解更新内部信息。
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公开(公告)号：CN110190767A
公开(公告)日：2019-08-30
申请号：CN201910438550.4
申请日：2019-05-24
Applicant: 华北电力大学 , 国网江苏省电力有限公司经济技术研究院
IPC: H02M7/483
Abstract: 本发明提供一种适用于实时仿真的模块化多电平换流器桥臂简化方法(An Arm Simplification Method of Modular Multilevel Converter for Real-Time Simulation)。该方法由六个步骤构成，根据MMC三相六桥臂电气量正序、负序、零序的表达式与瞬时功率波动和子模块电容电压波动表达式，并提出一种适用于实时仿真的MMC桥臂简化方法。本发明提出的桥臂简化方法，可以在保证仿真精度的同时，极大的提高仿真效率，适用于MMC稳态工况下的实时仿真。
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公开(公告)号：CN110188444A
公开(公告)日：2019-08-30
申请号：CN201910438486.X
申请日：2019-05-24
Applicant: 华北电力大学 , 国网江苏省电力有限公司经济技术研究院
Abstract: 本发明涉及一种基于CPU/FPGA的MMC实时仿真的方法，属于输配电实时仿真技术领域。本发明基于现有MMC实时仿真中一种快速排序均压算法，将串、并复用结构引入FPGA程序中，从而达到MMC实时仿真单步长所耗时间和FPGA资源使用率的折中。本发明的核心技术方案是：首先，通过通讯从CPU获取当前步长下FPGA程序计算所需的MMC三相六桥臂电流和桥臂子模块导通个数值，其次，以流水线的形式将六个桥臂的子模块电容电压输入阀级控制器模块，分别确定六个桥臂的子模块的通断状态，最后，六个桥臂利用FPGA的并行计算能力同时进行桥臂子模块电容电压的更新和桥臂戴维南等效电压的计算，并将桥臂戴维南等效电压值发送给CPU,完成一个步长下的计算。
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