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公开(公告)号：CN118263838A
公开(公告)日：2024-06-28
申请号：CN202410320213.6
申请日：2024-03-20
Applicant: 湖南大学
IPC: H02H9/02 , H02J3/24 , H02J3/38 , H02J3/48 , H02J3/32 , H02J3/50 , H02J3/16 , H02M1/32 , G06F17/10 , G06F17/11
Abstract: 本发明公开了一种适用于构网型储能变流器的自适应阻抗限流控制方法及系统。在电网故障工况下，利用所构建的差分约束不等式组来判定构网型储能变流器的故障电流是否会越限。当判定故障电流越限时，则构建故障特征量基于所提判别式得到故障类型，再利用所提的自适应虚拟阻抗计算公式来生成虚拟阻抗，以限制故障电流在安全范围以内。最后，还提出了一种考虑虚拟阻抗限流控制影响的功角稳定控制方法。本发明方法不仅能够在各电网故障类型下实现限流，保障装置的安全稳定运行；而且在故障期间内能够维持构网型储能变换器的电压源特性，并使其迅速响应无功功率支撑电网电压，有助于提升新型电力系统的电压暂态稳定性。
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公开(公告)号：CN119921587A
公开(公告)日：2025-05-02
申请号：CN202510404755.6
申请日：2025-04-02
Applicant: 湖南大学
IPC: H02M7/487 , H02M7/5387 , H02J3/16 , H02J3/32
Abstract: 本发明公开了一种低成本高无功过载储能变流器拓扑及其调制策略，用于提升储能变流器的无功过载能力，属于交流‑直流变换器技术领域。本发明通过在传统ANPC桥臂上增加辅助二极管，在变流器高比例无功出力时，分担IGBT模块的反向电流，可以在充分利用既有设备的基础上低成本高效地提升变流器的无功过载能力。此外，还针对此拓扑提出了基于三次谐波注入的无功过载能力增强调制策略，通过在调制波中注入三次谐波，提高了辅助二极管的利用率，进一步增强了无功电流的输出能力。本发明在Simulink/Plecs中对一台100kVA样机进行试验验证，所提拓扑在传统ANPC基础上器件成本仅提升5.45%，无功过载能力提升了22%，能够有效增强储能变流器的电网电压支撑能力。
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公开(公告)号：CN115513988B
公开(公告)日：2025-03-18
申请号：CN202211299646.5
申请日：2022-10-24
Applicant: 湖南大学
Abstract: 本发明公开了一种多馈入直流输电系统相继换相失败防御方法及系统，通过计及多馈入直流输电系统无功及谐波交互影响，基于各回故障直流输电线路的无功影响程度滞后触发故障直流输电线路的受端阀组，基于各回健全直流输电线路的谐波失真参考指标提前触发健全直流输电线路的受端阀组，实现相继换相失败防御。本发明的控制方法实现简单，可应用于多馈入直流输电系统，有效避免多馈入直流输电系统中健全直流输电线路发生相继换相失败，提高系统稳定运行能力与功率传输水平。
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公开(公告)号：CN118199133A
公开(公告)日：2024-06-14
申请号：CN202410228893.9
申请日：2024-02-29
Applicant: 湖南大学
Abstract: 本发明公开了一种基于混合换相换流器的高压直流输电系统及其控制方法，受端混合换相换流器由两个结构相同的格雷兹桥换流阀串联组成，换流阀各相出口处均串联限流电感及并联滤波电容；每个换流阀包括三个并联的桥臂，每个桥臂由两个结构相同的上、下换流阀臂串联组成；每个换流阀臂由m个晶闸管和n个逆阻型IGCT串联组成。本发明在受端电网正常时，利用电网电压自然换相以降低损耗，在电网故障时，主动关断逆阻型IGCT确保可靠换相以抑制换相失败，滤波电容可抑制关断过电压。根据混合换相换流器结构特征，发明了逆变器定直流电压控制方法，在电网故障时，根据直流电压指令，动态增加逆变器触发角，从而维持直流电压稳定，保证尽可能多的直流功率传输。
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公开(公告)号：CN118209801A
公开(公告)日：2024-06-18
申请号：CN202410320200.9
申请日：2024-03-20
Applicant: 湖南大学
IPC: G01R31/00
Abstract: 本发明提出了一种构网型储能变换系统的故障检测方法及系统。通过利用陷波器的带阻特性实现无时延提取正序电压和负序电压，以瞬时值的方式计算出正序压差和负序压差并构建出压差故障特征量，执行过程中不会引入任何延时；再利用暂稳态差分方程来预测出后n拍的虚拟故障电流，并计算出三相最大虚拟电流幅值。由于暂稳态方程中采用相量旋转的方式替换微分项，能够规避掉谐波带来的干扰。最后，以三相最大虚拟电流幅值、故障压差特征量结合一次整定和二次整定的方式来生成了故障触发信号，充分结合了电流和电压两类特征量的优点，能够避免如离并网、功率阶跃等单类电气量突变暂态过程的干扰，保证了方法的快速性和可靠性。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN117060488A
公开(公告)日：2023-11-14
申请号：CN202311040783.1
申请日：2023-08-17
Applicant: 湖南大学
Abstract: 本发明公开了一种构网型逆变器的平滑并网方法，构网型逆变器采用基于虚拟同步发电机控制的构网控制技术；本发明通过构建电压正交矢量，实时计算并网开关两侧电压的虚拟幅值差和虚拟相角差，并利用比例积分调节器来产生电压差额的补偿量，对所述构网型逆变器的输出电压与电网电压进行幅值和相角同步，以实现构网型逆变器的可靠平滑并网。本发明能够实现360°全范围相角差下的快速同步跟踪，有效解决并网冲击问题，具备良好的电网背景谐波抑制和三相不平衡应对能力，保证构网型逆变器的安全并网和高效稳定运行。
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公开(公告)号：CN116914802A
公开(公告)日：2023-10-20
申请号：CN202310695104.8
申请日：2023-06-13
Applicant: 湖南大学
Abstract: 本发明公开了一种适用于直流输电的阻尼型可控换相换流器及其控制方法，阻尼型可控换相换流器包括结构相同的两个换流单元；每个单元为格雷兹桥结构，包括三个并联的桥臂，每个桥臂为两个串联的换流阀；换流阀中主支路包括m个串联的功率器件，一部分功率器件为第一晶闸管，另一部分器件为第一IGCT；此外辅助支路与主支路中第i～第m个串联的功率器件并联，其包括阻尼模块与第二IGCT；阻尼模块包括两个晶闸管支路，晶闸管支路为两个串联的第二晶闸管，两个晶闸管支路中点通过电容连接；每个第二晶闸管与一阻尼支路并联，阻尼支路为串联的阻尼电容和阻尼电阻，阻尼支路远离电容的一端与第二IGCT串联。本发明可控换相换流器可自关断。
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公开(公告)号：CN115395567B
公开(公告)日：2024-09-17
申请号：CN202211069280.2
申请日：2022-09-01
Applicant: 湖南大学
Abstract: 本发明公开了一种高压直挂大容量储能变换系统相间均衡控制方法，当电网电压不平衡时，电压与电流的不同相序之间会在PCS相间产生不平衡功率，从而导致相间蓄电池荷电状态不平衡，降低了电池寿命。本发明公开的星接级联H桥电池储能变换系统的相间均衡控制方法采用一种零序电压注入法，以三相SOC平均值作为指令，a、b两相SOC平均值分别与该指令值作差后经过P控制器得到两个中间量，这两个中间量乘以一个转换矩阵即可得到零序电压指令。本发明的相间SOC均衡控制方法计算简单，效果明显。
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公开(公告)号：CN118539457A
公开(公告)日：2024-08-23
申请号：CN202410680322.9
申请日：2024-05-29
Applicant: 湖南大学
Abstract: 本发明公开了一种适用于角形高压直挂储能系统的高比例无功补偿控制方法，当系统输出的无功功率与有功功率超过一定比例后，功率模块直流电流将以2倍电网频率对电池频繁充放电，严重影响电池寿命。本发明通过注入零序电流，重新分配每相的无功功率和有功功率，使得每相无功功率和有功功率的比值均小于上述比例，从而扩大高压直挂大容量储能变换系统运行范围，避免电池频繁充放电；通过计算三相平均SOC与每相SOC的差值ΔSOC，并将其与ΔSOCsys比较来确定功率易越限相、滞后相和超前相，最后以功率易越限相的视在功率最小为目标计算最优零序电流，保证相间SOC的均衡控制。本发明控制方法计算简单，效果显著。
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公开(公告)号：CN117997078A
公开(公告)日：2024-05-07
申请号：CN202311855374.7
申请日：2023-12-28
Applicant: 湖南大学
IPC: H02M1/00 , H02M1/08 , H02M7/483 , H02M7/487 , H02M7/5387
Abstract: 本发明公开了一种ANPC的混合中点电位控制方法，在奇、偶载波周期分别采用双调制波载波调制法和零序电压注入载波调制法并进行调制波重构，从而驱动IGBT通断。生成三相调制波，比较三相调制波的值，按照最大值，中间值，最小值将三相调制波进行首次重组。若调制周期为奇数，则将重组后调制波的中间值分解；若调制周期为偶数，则不进行调制波分解，并在首次重组后调制波上叠加零序分量。将奇偶周期经过处理后的调制波组合，得到新的调制波，将调制波重构，按照IGBT的顺序进行重新组合。将重构后的调制波和载波比较，产生PWM脉冲驱动ANPC三电平逆变器，得到输出电压。本发明能在全调制度全功率因数下实现中点电位平衡，可以减少开关损耗。
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