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公开(公告)号：CN116915065B
公开(公告)日：2025-01-03
申请号：CN202310207740.1
申请日：2023-03-06
Applicant: 华北电力大学(保定)
Abstract: 本发明公开一种半波交替AC‑AC换流器拓扑及其控制方法，涉及供电电力系统技术领域，包括三个结构相同相单元电路，每个相单元电路包括结构对称的输入侧变换器和输出侧变换器，且分别连接不同频率的交流系统；其中半波整形开关组包括正极端、负极端和交流输出端，变频半波生成模块的一端连接正极端，通过滤波电感连接另一侧的正极端，另一端通过负极端连接另一侧的负极端，两端通过交流输出端连接交流系统；变频半波生成模块输出阶梯正弦半波，半波整形开关组对阶梯正弦半波进行平移和翻转操作后得到整形半波，基于周期内的整形半波得到交流侧相电压正弦波。实现两侧交流系统的频率隔离，实现完整的交流侧相电压正弦波的输出。
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公开(公告)号：CN117477960A
公开(公告)日：2024-01-30
申请号：CN202210856440.1
申请日：2022-07-22
Applicant: 华北电力大学(保定)
Abstract: 本发明公开了一种适用于宽电压范围的三主动全桥DC‑DC变换器，涉及直流变换器装置领域。结合多个可选匝数比优势，提出一种在宽电压增益Vin/Vout变化下始终保持较高传输效率的新型直流变换器。通过控制不同电压增益下原副边变压器的接入状态，降低电流应力及电感电流均方根值。拓扑原副边变压器绕组均绕制在同一根铁芯上，有多种变压器变比选择，从而进一步提高变换器的工作效率。本发明利用原副边不同桥臂的组合，生成多变换器变比的拓扑，根据电压增益与电压变换比的适配原则，选取最优的工作模式，以降低电感电流应力。本发明还提出了基于单移相控制的工作模式切换控制策略，实现了变压器间的零电流切换。同时，为避免变换器在临界切换点剧烈波动，采用具有滞回特性的切换控制策略，有着广阔的应用前景。
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公开(公告)号：CN116915065A
公开(公告)日：2023-10-20
申请号：CN202310207740.1
申请日：2023-03-06
Applicant: 华北电力大学(保定)
Abstract: 本发明公开一种半波交替AC‑AC换流器拓扑及其控制方法，涉及供电电力系统技术领域，包括三个结构相同相单元电路，每个相单元电路包括结构对称的输入侧变换器和输出侧变换器，且分别连接不同频率的交流系统；其中半波整形开关组包括正极端、负极端和交流输出端，变频半波生成模块的一端连接正极端，通过滤波电感连接另一侧的正极端，另一端通过负极端连接另一侧的负极端，两端通过交流输出端连接交流系统；变频半波生成模块输出阶梯正弦半波，半波整形开关组对阶梯正弦半波进行平移和翻转操作后得到整形半波，基于周期内的整形半波得到交流侧相电压正弦波。实现两侧交流系统的频率隔离，实现完整的交流侧相电压正弦波的输出。
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公开(公告)号：CN114784851A
公开(公告)日：2022-07-22
申请号：CN202210336567.0
申请日：2022-03-31
Applicant: 华北电力大学(保定)
Abstract: 本发明公开了一种模块化多电平矩阵变换器(modularmultilevelmatrixconverter,M3C)的故障穿越控制方法及系统。所述控制方法通过改变M3C低频侧交流电压指令迫使风电场根据自身低电压穿越方法减少输出功率从而调节M3C两侧功率平衡，M3C工频侧采取有功平衡优先、剩余输出无功的控制方法以支撑网侧跌落电压，且根据系统对有功无功功率的需求分为有功无功兼顾、有功优先、无功优先三种场景的控制方案。本发明提出的控制方法不用附加任何硬件，充分利用M3C自身的控制能力，可以有效提高海上风电分频输电系统中模块化多电平矩阵变换器的故障穿越能力。
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公开(公告)号：CN119093453A
公开(公告)日：2024-12-06
申请号：CN202411197710.8
申请日：2024-08-29
Applicant: 华北电力大学(保定) , 国网智能电网研究院有限公司 , 国网辽宁省电力有限公司电力科学研究院
IPC: H02J3/34
Abstract: 本发明提供了一种半波变频模块化多电平变换器的低频侧故障穿越控制方法，方法包括：低频侧电网故障发生后检测当前HWC‑MMC低频网侧处正序、负序电压d‑q轴分量和正序电流d‑q轴分量，基于其判断电网的不对称故障类型，并计算变换器低频网侧电流相位、低频侧等效并网电感电压幅值及低频侧端口电压相位，根据不对称故障类型、低频网侧电流相位、低频侧等效并网电感电压幅值、低频网侧电压幅值及低频侧端口电压相位，对故障后HWC‑MMC低频侧电压参考值进行控制切换；根据不对称故障类型、低频网侧电压幅值及低频侧端口电压相位，在HWC‑MMC低频侧控制环路注入相应的零序电压参考值并进行切换。本发明能够在不引入负序电流与过电压的条件下实现HWC‑MMC桥臂能量均衡及故障穿越。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN114583987A
公开(公告)日：2022-06-03
申请号：CN202210274347.X
申请日：2022-03-21
Applicant: 华北电力大学(保定)
Abstract: 本发明公开一种基于反馈线性化的三相级联型电力电子变压器(PET)的解耦均衡控制方法，以实现功率大扰动和电网电压不平衡或三相参数不一致时，级联型PET三相中间直流和输出直流两级直流电压的快速稳定，以及三相中间直流电压的均衡。其特征在于，本发明采用状态反馈线性化方法，对三相级联PET三相中间直流电压及直流网侧输出电压的非线性状态方程进行线性化和解耦，使各电压量控制简化为一阶微分系统，进而可采用PI控制器及通过零极点配置的方法进行参数设计。该方法可提高PET设备在功率反向大扰动时的瞬态性能，实现PET三相间的电压和功率均衡，对确保PET宽运行范围稳定控制能力、促进其在新能源高占比的交直流混合电网工程中的应用方面具有较好的前景。
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公开(公告)号：CN114285285A
公开(公告)日：2022-04-05
申请号：CN202110503748.3
申请日：2021-05-10
Applicant: 华北电力大学(保定)
IPC: H02M3/335
Abstract: 本发明公开了一种基于T型半桥及双变压器的新型宽电压增益直流变换器，涉及电压的变换装置技术领域。结合T型桥臂与双变压器优势，提出一种在宽电压增益下保持低损耗运行的新拓扑。通过控制不同电压增益时的变压器接入状态，有效降低等效电感的电流应力及电流有效值。拓扑原边侧采用T型桥臂，进而为效率优化提供更多可能性。本发明通过原副边不同工作模态的组合，可形成多种形式的电压变换比，通过不同电压增益与电压变换比的适配，选择出最优的拓扑进行工作，从而显著降低变换器的电流应力。本发明采用滞环特性进行模态切换，避免了当输入电压在临界切换点波动时的抖动问题，有广阔的应用范围。
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公开(公告)号：CN118523636A
公开(公告)日：2024-08-20
申请号：CN202410605268.1
申请日：2024-05-16
Applicant: 华北电力大学(保定)
Abstract: 本发明公开一种半波整形多电平交交换流器拓扑及其控制方法，适用于低频输电等交交变频领域，包括三个相单元，每个相单元通过DAHB隔离单元连接结构对称的1侧和2侧变换器，两侧变换器均由多电平整形单元与半波换向单元构成，分别连接不同频率交流系统；多电平整形单元由半桥子模块级联而成，子模块电容为两电容串联；子模块与DAHB隔离单元共用直流电容，有利于减少电容数提高功率密度；半波换向单元为全桥电路，桥臂开关由多个器件串联，按基频周期通断，将多电平整形单元调制生成的多电平正弦半波翻转为完整正弦波。本发明应用于低频输电的控制方法为：工频侧采用定模块电容电压控制，低频侧采用定交流电压控制，DAHB采用定低频侧模块电容电压控制。
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公开(公告)号：CN117097187A
公开(公告)日：2023-11-21
申请号：CN202310901981.6
申请日：2023-07-21
Applicant: 华北电力大学(保定)
IPC: H02M7/483 , H02M7/5387 , H02J3/36
Abstract: 本发明公开一种适用于半波整形MMC的移相调制及子模块电压均衡控制方法，以解决换流器由于高压换向开关在一个基频周期内改变换流器电流通路引起的特定运行点才能保证子模块电容能量平衡的问题，使换流器能够宽范围运行。其特征在于，本发明采用引入换向开关开断移相角作为新的控制自由度的方法，基于稳态和动态能量平衡由换向开关开断移相角调制出三相换向开关开断信号，同时实现复用桥臂相间和相内子模块电压均衡。本发明可突破拓扑能量平衡约束对电压调节范围的限制，实现换流器宽范围运行的同时实现相间和相内子模块电容电压均衡，对确保半波整形MMC宽范围稳定运行、促进其在柔性直流输电领域的应用方面具有较好的前景。
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公开(公告)号：CN115940645A
公开(公告)日：2023-04-07
申请号：CN202110984818.1
申请日：2021-08-27
Applicant: 华北电力大学(保定)
Abstract: 本发明公开了一种宽电压混合型直流电力电子变压器，涉及电压的变换装置技术领域。所述变压器包括一个以上宽电压移相型直流变换器和两个以上的谐振型直流变换器，直流变换器采用输入输出串并联形式满足电网高压大功率使用要求。本发明通过混合型直流电力电子变压器中宽电压移相型直流变换器实现传输功率或输出电压的主动调节；谐振型直流变换器工作于谐振状态，根据输入和输出直流电压的变化自动调整传输功率；多个直流变换器之间采用脉冲交错控制技术，以降低输入和输出直流电压的纹波。混合型直流电力电子变压器充分利用了宽电压型双主动桥的灵活控制与宽电压输入能力以及谐振变换器的高效率，提高了直流电力电子变压器的实用性与高效性。
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