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公开(公告)号：CN115102415A
公开(公告)日：2022-09-23
申请号：CN202210777718.6
申请日：2022-07-04
Applicant: 南京师范大学
Abstract: 本发明公开了一种用于MMC的独立价值函数模型预测控制方法、装置，所述方法包括：确定下一时刻上桥臂和下桥臂投入使用的子模块数量集合；下一时刻换流器交流侧输出电流建立第一价值函数，对子模块数量集合进行滚动优化，筛选得到第一子模块数量组合；各桥臂上增加或减少投入使用的子模块数量，得到第二子模块数量组合；下一时刻桥臂交流成分环流建立第二价值函数，对第一子模块数量组合和第二子模块数量组合进行滚动优化，筛选得到最优子模块数量组合。采用上述技术方案，可以降低控制系统的复杂度和运算量，实现良好的环流抑制能力和动态响应能力，同时两个独立的价值函数分别进行滚动优化，可以避免权重因子的选取。
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公开(公告)号：CN112994432B
公开(公告)日：2022-06-14
申请号：CN202110248841.4
申请日：2021-03-05
Applicant: 南京师范大学
IPC: H02M1/32 , H02M7/00 , H02M7/483 , H02M7/5387
Abstract: 本发明公开了一种用于模块化多电平直流变压器的模型预测控制方法。该方法分为两个部分。第一部分是基于模型预测控制的移相控制得到原边环流参考值。第二个部分是原边类方波交流电压的模型预测控制，包括对需要遍历寻优的开关状态组合的集合进行缩减，用环流预测值和子模块电容电压预测值构造代价方程，并从缩减后的开关状态组合的集合中找出使代价方程最小的开关状态组合。其中，环流预测值的计算包括只在过渡过程开始时采样漏感电流，用采样的漏感电流对每一电平下漏感电流的等效值进行估算，根据估算结果计算环流预测值。本发明能够使得子模块电容电压平衡、抑制环流振荡，在满足精度要求的前提下提高动态性能，从而更好地适应输出功率突变的情况。
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公开(公告)号：CN115102415B
公开(公告)日：2025-05-16
申请号：CN202210777718.6
申请日：2022-07-04
Applicant: 南京师范大学
Abstract: 本发明公开了一种用于MMC的独立价值函数模型预测控制方法、装置，所述方法包括：确定下一时刻上桥臂和下桥臂投入使用的子模块数量集合；下一时刻换流器交流侧输出电流建立第一价值函数，对子模块数量集合进行滚动优化，筛选得到第一子模块数量组合；各桥臂上增加或减少投入使用的子模块数量，得到第二子模块数量组合；下一时刻桥臂交流成分环流建立第二价值函数，对第一子模块数量组合和第二子模块数量组合进行滚动优化，筛选得到最优子模块数量组合。采用上述技术方案，可以降低控制系统的复杂度和运算量，实现良好的环流抑制能力和动态响应能力，同时两个独立的价值函数分别进行滚动优化，可以避免权重因子的选取。
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公开(公告)号：CN117335651A
公开(公告)日：2024-01-02
申请号：CN202311266948.7
申请日：2023-09-27
Applicant: 南京师范大学
IPC: H02M1/32 , H02M7/483 , H02M7/5387 , H02J3/32
Abstract: 本发明公开了一种具备短路故障穿越能力的子模块储能模块化多电平换流器，包括：三相桥臂和储能子模块，三相桥臂，包括三条单相桥臂，各单相桥臂上包括多个储能子模块；储能子模块，包括主桥臂、电容桥臂、复用桥臂和储能电池，主桥臂、复用桥臂和电容桥臂并联，储能电池与复用桥臂上的一开关管并联。采用上述技术方案，通过三相桥臂上的子模块拓扑结构的改进，在使用的开关器件数量与两级式半桥子模块相同的基础上，具备了直流短路故障穿越能力，在直流短路故障工况下能够不间断运行，并且与类全桥储能子模块拓扑结构相比，在正常工况下无需牺牲直流电压利用率，同时具备了经济优势和性能优势。
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公开(公告)号：CN116388579A
公开(公告)日：2023-07-04
申请号：CN202310477806.9
申请日：2023-04-28
Applicant: 南京师范大学
Abstract: 本发明公开了一种基于MMC的具备直流短路故障穿越能力的SST拓扑及控制方法，SST拓扑包括三相电路拓扑，三相电路拓扑包括三条相同的单相线路，每条单相线路包括多个子模块；子模块包括前级电路、后级电路和变压器，前级电路与后级电路通过变压器连接；前级电路包括反向串联的两个全桥模块；后级电路包括一个H桥模块。采用以上技术方案，减少了拓扑使用到的开关器件和高频变压器，且可以在直流短路故障下实现SST的不间断运行，极大地提高了系统地稳定性和可靠性。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN115864875A
公开(公告)日：2023-03-28
申请号：CN202211488690.0
申请日：2022-11-25
Applicant: 南京师范大学
IPC: H02M7/483
Abstract: 本发明公开了一种具有中压直流端口的正偶边形固态变压器拓扑簇，包括：中压直流端口、正偶边形变换器组合、中间侧变换器和低压侧逆变器，其中：正偶边形变换器组合包括正偶边形变换器，正偶边形变换器包括结构相同的两个主桥臂，分别为左桥臂和右桥臂，左桥臂和右桥臂并联于两个并联点，两个并联点分别和中压直流端口的两端连接；主桥臂包括n个串联的子桥臂，由子桥臂之间的串联连接点引出支路，左桥臂上的支路和右桥臂上的支路配对形成交流端口；子桥臂上包括子模块变换器；n为正整数且n大于等于2。采用上述技术方案，可以提高固态变压器的功率密度。
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公开(公告)号：CN111371117B
公开(公告)日：2021-08-31
申请号：CN202010155939.0
申请日：2020-03-09
Applicant: 南京师范大学
Abstract: 本发明公开了一种面向港口供电的基于模块化多电平矩阵型电力电子变压器拓扑及其控制方法。该拓扑以M3C为基础，可分为输入级、中间级和输出级，输入级是M3C，中间级由并接在输入级的每个子模块电容后的双有源桥式电路组成，输出级是一个三相四桥臂逆变器，接在中间级的直流端口后。此外，针对上述拓扑结构，为实现拓扑功能，保证其安全可靠运行，本发明为该结构的输入级M3C和中间级DAB分别设计了双闭环控制方法，实现了输入级M3C和中间级多个DAB之间的能量平衡控制。本发明在高压低频海上风电并网应用中能够降低运行成本，提高了港口供电的可靠性，且避免了传统岸电变频环节效率低、故障率高的问题。
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公开(公告)号：CN112994432A
公开(公告)日：2021-06-18
申请号：CN202110248841.4
申请日：2021-03-05
Applicant: 南京师范大学
IPC: H02M1/32 , H02M7/00 , H02M7/483 , H02M7/5387
Abstract: 本发明公开了一种用于MMDCT的模型预测控制方法。该方法分为两个部分。第一部分是基于模型预测控制的移相控制得到原边环流参考值。第二个部分是原边类方波交流电压的模型预测控制，包括对需要遍历寻优的开关状态组合的集合进行缩减，用环流预测值和子模块电容电压预测值构造代价方程，并从缩减后的开关状态组合的集合中找出使代价方程最小的开关状态组合。其中，环流预测值的计算包括只在过渡过程开始时采样漏感电流，用采样的漏感电流对每一电平下漏感电流的等效值进行估算，根据估算结果计算环流预测值。本发明能够使得子模块电容电压平衡、抑制环流振荡，在满足精度要求的前提下提高动态性能，从而更好地适应输出功率突变的情况。
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公开(公告)号：CN111293894B
公开(公告)日：2021-04-06
申请号：CN202010159522.1
申请日：2020-03-09
Applicant: 南京师范大学
IPC: H02M5/293
Abstract: 本发明公开了一种模块化多电平矩阵变换器电容电压平衡控制方法。该方法首先通过输出功率控制和总电容电压平衡控制，得到桥臂电流中输入、输出电流分量的参考值；接着，通过基于双频循环电流注入的桥臂间电容电压平衡控制，得到桥臂电流中两种频率循环电流分量的参考值，进而求出桥臂电流的参考值；最后将电流传感器实际测量的桥臂电流与桥臂电流参考值比较，经由比例积分控制，再采用输入、输出电压的前馈控制，得到桥臂电压参考值，并用来求出控制子模块开关的信号。本发明无需对电路进行复杂的变换，且在桥臂传输功率不平衡时，不仅能够实现电容电压的平衡，还能确保注入的循环电流不会影响输入、输出电流。
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公开(公告)号：CN111371117A
公开(公告)日：2020-07-03
申请号：CN202010155939.0
申请日：2020-03-09
Applicant: 南京师范大学
Abstract: 本发明公开了一种面向港口供电的基于模块化多电平矩阵型电力电子变压器拓扑及其控制方法。该拓扑以M3C为基础，可分为输入级、中间级和输出级，输入级是M3C，中间级由并接在输入级的每个子模块电容后的双有源桥式电路组成，输出级是一个三相四桥臂逆变器，接在中间级的直流端口后。此外，针对上述拓扑结构，为实现拓扑功能，保证其安全可靠运行，本发明为该结构的输入级M3C和中间级DAB分别设计了双闭环控制方法，实现了输入级M3C和中间级多个DAB之间的能量平衡控制。本发明在高压低频海上风电并网应用中能够降低运行成本，提高了港口供电的可靠性，且避免了传统岸电变频环节效率低、故障率高的问题。
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