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公开(公告)号：CN112540261B
公开(公告)日：2021-12-03
申请号：CN202011254437.X
申请日：2020-11-11
Applicant: 华中科技大学
Abstract: 本发明公开了一种快速MMC子模块器件开路故障的检测方法及系统，属于电压变换器领域，分为故障检测与定位和故障分类两个步骤，基于故障半桥子模块的电容器电压与正常子模块的电容器电压变化不同的特性，对MMC子模块上下IGBT发生开路故障后的子模块电容器电压在工频周期内进行积分，通过基于密度的聚类算法计算积分后每个子模块电容器电压的局部异常因子，从而实现对故障的快速检测。检测到故障发生后通过判断故障后正常子模块的电容器电压变化趋势对故障进行分类。同时，该方法不需要增加额外的硬件电路，可以对不同桥臂的单一故障、同桥臂的多故障、不同桥臂的多故障有效快速检测与诊断，实现算法简单，不受拓扑和控制策略限制。
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公开(公告)号：CN111900873B
公开(公告)日：2021-07-27
申请号：CN202010845461.4
申请日：2020-08-20
Applicant: 华中科技大学
IPC: H02M1/44 , H02M7/00 , H02M7/483 , H02M7/5387
Abstract: 本发明公开了一种适用于SiC MMC的子模块对地电压跳变抑制方法，基于SiC器件低损耗、高开关频率的特性，仅仅修改了选取子模块投切部分的算法，保证每一次开关暂态过程都只有一对或者一个子模块进行投切，限制桥臂中所有位置的子模块对地电压跳变均为UC。该方法从控制角度出发，维持了子模块开关频率，不会降低输出波形质量；另外没有增加额外的功率器件，并不会对MMC上层控制造成影响；同时，不受子模块拓扑结构制约，适用于最基本的半桥拓扑结构，本发明所提方法应用场景丰富。
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公开(公告)号：CN110572065B
公开(公告)日：2021-01-26
申请号：CN201910860106.1
申请日：2019-09-11
Applicant: 华中科技大学
IPC: H02M7/483
Abstract: 本发明公开了一种基于最近电平逼近调制的MMC软开关实现方法，属于电力电子技术领域，该方法包括：根据当前周期桥臂参考电压电平跳变时刻和投入的子模块个数，预测下个周期桥臂参考电压电平跳变时刻和投入的子模块个数；确定具体投入的子模块及其输出电平的变化；根据子模块输出电平的变化、电流的大小和方向，确定子模块内部将要经历的换流过程；根据换流过程，判断辅助开关管是否需要导通以及导通时刻；在电平跳变时刻使主开关管关断，完成子模块投切，并在辅助开关管导通预设时间后，将其关断。本发明解决了在最近电平逼近调制与排序算法下，由于辅助开关管需在主开关管关断之前导通，导致桥臂输出电压与参考电压之间存在相位误差的问题。
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公开(公告)号：CN111342691B
公开(公告)日：2020-12-08
申请号：CN202010276552.0
申请日：2020-04-09
Applicant: 华中科技大学
IPC: H02M7/483 , H02M7/5387
Abstract: 本发明公开了一种Si器件与SiC器件混合型MMC及其调制方法，包括：控制模块以及串联的上桥臂和下桥臂；所述上桥臂和下桥臂均包括一个SiC子模块和多个Si子模块；SiC子模块采用SiC MOSFET；Si子模块采用Si IGBT；在对子模块进行桥臂电压调制时，将调制波分为整数部分与小数部分，使SiC MOSFET工作在PWM模式，输出桥臂电压的小数部分；使Si IGBT按照整数部分电压工作在NLM调制模式，输出桥臂电压的整数部分；从而将大部分开关动作由Si子模块转移到SiC子模块，降低了Si IGBT的开关频率，充分利用SiC MOSFET低开关损耗与Si IGBT低成本以及低导通损耗的特点，降低了MMC的总损耗和成本，效率较高。
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公开(公告)号：CN111668856A
公开(公告)日：2020-09-15
申请号：CN202010246921.1
申请日：2020-03-31
Applicant: 中国南方电网有限责任公司 , 华中科技大学
Abstract: 本发明是一种基于电流控制的柔性直流输电系统高频振荡抑制方法及其系统。本发明基于电流控制的柔性直流输电系统高频振荡抑制方法包括有两级抑制，第一级抑制是在基频电流控制器的端电压前馈端增设低通滤波器，目的是减小电压回路的高频成分，第二级抑制是针对第一级抑制不能解决的工况提出有效的抑制措施，方法是在PI控制器的比例环节增设低通滤波器，功能是配合第一级抑制，实现对控制器中电压和PI控制比例环节电流的高频成分进行滤波处理，从而达到抑制高频振荡的目的。本发明不需要额外增加滤波成本，且本发明能解决大部分高频振荡工况，能实现高频振荡的抑制。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN109039046B
公开(公告)日：2020-02-14
申请号：CN201810806248.5
申请日：2018-07-20
Applicant: 华中科技大学
Abstract: 本发明公开了一种模块化多电平换流器半全桥子模块的缓冲电路，半全桥子模块包括左半桥模块、右半桥模块和连接电路；还包含三组RCD缓冲电路，每组RCD缓冲电路包括：一个电阻和一个二极管并联后，与一个电容串联，所述二极管负极连接所述电容正极。本发明提出3组RCD缓冲电路的缓冲结构，通过第一组RCD缓冲电路抑制左半桥模块的IGBT关断电压尖峰，通过第二组RCD缓冲电路抑制右半桥模块的IGBT关断电压尖峰，通过第三组RCD缓冲电路抑制连接电路的IGBT关断电压尖峰，简化了半全桥子模块的缓冲电路，在降级缓冲电路成本的同时，能较好地抑制IGBT关断电压；本发明提出RCD缓冲电路的参数设计，能降低系统成本，并保证IGBT关断过电压不过冲。
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公开(公告)号：CN110572066A
公开(公告)日：2019-12-13
申请号：CN201910942140.3
申请日：2019-09-30
Applicant: 华中科技大学
IPC: H02M7/483
Abstract: 本发明公开了一种全桥模块化多电平变换器的优化调制方法，在对整数投入子模块桥臂电压进行调制的同时，提出了SAPWM调制算法，通过考虑全桥模块化多电平变换器在提压运行工况下的桥臂电压的正负情况自适应的调节上、下桥臂载波相位，并根据小数投入子模块数与桥臂载波信号的瞬时值的比较结果，控制用于输出电压小数部分的子模块的输出电平，从而同时实现对整数和小数投入子模块桥臂电压的调制，且能在全桥模块化多电平变换器整个提压运行基波周期内增加负载电压电平数，不仅有效降低了负载电压的总谐波畸变率，而且还增加了负载电压的谐波频率，降低了滤波成本，适用于提压运行工况下的全桥模块化多电平变换器。
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公开(公告)号：CN108306534B
公开(公告)日：2019-11-22
申请号：CN201810104441.4
申请日：2018-02-02
Applicant: 华中科技大学
IPC: H02M7/483
Abstract: 本发明公开了一种模块化多电平变换器及其子模块拓扑结构，包含左、右半桥，连接电路，其中，左半桥包括T1、T2、D1、D2、M1、DM1和C1，T1、T2、M1分别与D1、D2、DM1反并联，M1与电容串联且电容正极连接M1漏极，T1集电极连接M1源极，T2发射极连接电容负极。右半桥包括T3、T4、D3、D4、DM2、M2、C2，T3、T4、M2分别与D3、D4、DM2反并联，M2与电容串联且电容正极连接M2漏极，T3集电极连接M2源极，T4发射极与电容负极相连。左半桥与右半桥通过连接电路相连。本发明的拓扑结构有主动输出四种电平的能力，基于该拓扑结构的MMC系统可以实现直流故障穿越和提压运行。
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公开(公告)号：CN109149981B
公开(公告)日：2019-10-25
申请号：CN201810948515.2
申请日：2018-08-20
Applicant: 华中科技大学
IPC: H02M7/483
Abstract: 本发明公开了一种适用于MMC的基于遗传算法的多目标优化方法，包括：获取电气参数，根据电气参数以及设置的电容电压最大波动率ε，得到优化前子模块所需的电容容值；以优化前后不提高开关器件电流等级为前提，得到优化前后对桥臂电流的约束条件；基于约束条件和电气参数，以桥臂调制电压峰值和子模块的电容电压波动峰值均最小为目标，使用遗传算法得到帕累托解集；以桥臂调制电压峰值最小或子模块的电容电压波动峰值最小为优先目标，从帕累托解集中确定共模电压注入量和环流注入量，得到多目标优化后的桥臂调制电压；实现MMC的多目标优化。本申请利用遗传算法获得最优共模电压注入和环流注入量，从而使MMC得到合理优化。
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公开(公告)号：CN107342582B
公开(公告)日：2019-01-29
申请号：CN201710769380.9
申请日：2017-08-30
Applicant: 华中科技大学 , 全球能源互联网研究院 , 国网山东省电力公司电力科学研究院
Abstract: 本发明公开了一种环网状柔性直流输电系统的平波电抗器参数设计方法，包括：获取柔性直流输电系统的直流侧发生单极接地故障时的期望运行状态；基于期望运行状态，得到平波电抗器参数设计的所有限制条件；直流侧故障电流被完全切除后，将所有限制条件相与，得到柔性直流输电系统平波电抗器参数的取值范围。本发明相比于已有的方法中下限值的确定，针对环网状柔性直流输电系统的平波电抗器参数设计方法提出了更明确地故障电流计算的限制条件，从而进一步缩小所需平波电抗器的参数范围，使计算结果更精确。
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