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公开(公告)号：CN105932695B
公开(公告)日：2017-05-03
申请号：CN201610325383.9
申请日：2016-05-17
Applicant: 湖南大学
Abstract: 本发明公开了一种多电平铁路功率调节器的非线性无源控制方法，该功率调节器采用模块化、多电平级联H桥和四个滤波电感组成，可以从斯科特变压器输出端直接连接，而省去了隔离变压器。这种结构可以用于中高压场合，尤其适用于铁路牵引系统。一种基于无源性理论的非线性控制被采用，可以进行电流快速跟踪控制，维持直流侧电压的稳定和均衡，能有效提高系统的控制性能。该补偿器能够实现功率的双向变换和流动，有效减小电网电流中出现的负序及谐波分量，从而提高机车的运行性能，减小对电网的冲击具有重要意义。
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公开(公告)号：CN105450035A
公开(公告)日：2016-03-30
申请号：CN201610027847.8
申请日：2016-01-15
Applicant: 湖南大学
IPC: H02M5/293 , H02M7/5387 , H02J3/18
CPC classification number: Y02E40/30 , H02M5/293 , H02J3/1807 , H02M7/5387 , H02M2001/007
Abstract: 本发明公开了一种MMC式铁路牵引功率调节器的单相模型预测控制方法,为了实现铁路系统无功和负序的补偿，提出了一种四边形单相AC-AC变换结构的铁路功率补偿器，由四个级联型H桥链组成，每个桥链都是由多个H桥级联组成，该种铁路牵引功率调节器，中间不需要直流环节，能够实现功率的双向变换和流动。同时，提出了铁路功率补偿器的单相模型预测控制方法，将铁路牵引功率调节器等效成四个独立的单相逆变系统，有效减低控制系统的复杂性，能提高系统的工作性能和方法的实用性。
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公开(公告)号：CN113114049A
公开(公告)日：2021-07-13
申请号：CN202110404967.6
申请日：2021-04-15
Applicant: 湖南大学
IPC: H02M5/458
Abstract: 本发明公开了一种混合型模块化多电平铁路功率调节器及其控制方法、系统，该混合型模块化多电平铁路功率调节器包括四个并联的相单元；所述相单元由上、下两个桥臂经桥臂电感连接；所述上、下桥臂由多个半桥子模块和全桥子模块串联连接；所述相单元桥臂中点与交流牵引网连接。本发明中混合型模块化多电平铁路功率调节器采用半桥与全桥子模块混合增大了变换器的调制度，有效改善了牵引网电压抬升造成RPC过调制的问题。
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公开(公告)号：CN107546983B
公开(公告)日：2019-08-02
申请号：CN201710030754.5
申请日：2017-01-17
Applicant: 湖南大学
Abstract: 本发明公开了一种隔离型大功率高变比模块化双向直流变换器，包括初级模块化多电平换流器、集成变压器模块和次级模块化多电平换流器；集成变压器模块包括两组单相三绕组变压器；集成变压器模块一次侧与所述初级模块化多电平换流器相单元的输出端连接，二次侧与次级模块化多电平换流器相单元的输入端连接。本发明中变流器采用的MMC结构有效提高了电压等级范围；采用的集成变压器模块实现初级与次级的电气隔离与故障隔离，并具备多级电压变换能力；集成变压器接入MMC相单元上、下桥臂的绕组完全对称，通过适宜的调制策略可避免传统变压器的直流磁化问题，减少了变压器体积与磁芯损耗，同时可取代传统MMC桥臂电抗与进/出线电抗，减少了无源器件数量。
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公开(公告)号：CN107546975B
公开(公告)日：2019-06-28
申请号：CN201610976445.2
申请日：2016-11-07
Applicant: 湖南大学
IPC: H02M3/07 , H02M7/5387
Abstract: 本发明公开了一种隔离型高压DC/AC变换器及其宽范围调压控制方法，包括多个串联的模块，每个模块包括依次连接的半桥结构的变换器、H桥逆变器和输出隔离变压器，高压直流电压接在所述多个串联的模块的输入端，所述多个模块的所有变压器串联后经过LC滤波器输出交流电压连接于单相负载的两端；每个半桥结构的变换器包括一个电容，所述电容与由两个IGBT串联而成的串联支路并联；所述H桥逆变器包括第一～第四IGBT，每个IGBT与一个二极管反向并联，第一、第二IGBT串联；第三、第四IGBT串联。本发明可以使得各子模块电压稳定在预期电压，稳压效果好。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN107171567B
公开(公告)日：2019-05-03
申请号：CN201710041349.3
申请日：2017-01-20
Applicant: 湖南大学
IPC: H02M5/458 , H02M7/5395 , H02M7/487 , H02M3/335
Abstract: 本发明公开了一种模块化开关功率放大器及其控制方法，该种功率放大器前级采用三相不可控整流电路，将电网电压变换成脉动直流；中间级采用高频DC‑DC整流电路，实现可调的且脉动较小直流电压；后级采用二极管钳位三电平输出电路，利用载波层叠调制使电压输出为多电平，减小输出电压的总谐波失真(THD)，从而满足功放的信号失真需求。高频DC‑DC整流的控制策略采用移相控制方式，依据负载的需求调节直流侧电压。为达到信号失真度要求，提出死区补偿的控制方法，利用调制策略实现中点电压平衡控制。
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公开(公告)号：CN108964499A
公开(公告)日：2018-12-07
申请号：CN201810705143.0
申请日：2018-07-02
Applicant: 湖南大学
IPC: H02M7/5387 , H02M7/5395 , H02M1/12
CPC classification number: H02M7/53871 , H02M1/12 , H02M7/5395
Abstract: 本发明公开了一种适用于三相PWM逆变器的改进型重复控制方法，通过拉格朗日插值得到分数阶重复控制器，可以输出指定波动频率的电压，同时能够提高装置动态响应速度和稳态输出精度。加入状态反馈控制用于补偿系统的谐振峰，改善系统性能，且便于重复控制器的设计；重复控制器用于精确跟踪输入信号，实现对指令电压的无差跟踪，和对非指令电压的完全抑制，避免给系统测量引入额外干扰。结合状态反馈控制与重复控制，可以兼顾稳定性和响应速度；且采用重复控制可以对开关器件的死区效应进行补偿，减小死区给整个控制系统带来的不利影响，本发明能够显著降低PWM逆变器的输出畸变率，提高其对变频、变压指令下的输出精度和响应速度。
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公开(公告)号：CN105896966B
公开(公告)日：2018-07-06
申请号：CN201610327483.5
申请日：2016-05-17
Applicant: 湖南大学
IPC: H02M3/155
Abstract: 本发明公开了一种高变比的模块化多电平DC‑DC变换器及其控制方法，与传统的两电平电路比较，采用模块化结构实现了DC‑DC变换，可提高电能的转换效率并应用于中高压配电线路中。尽管多电平逆变器需要复杂的平衡控制，但它能输出多电平电压改善波形质量。本发明中提出了一种新的电路的拓扑结构和控制方法，在原有传统DC‑DC改变占空比调压方式下，提出通过改变子模块的数目来进行调压，从而达到满足负荷要求的电压值，实现了高变比的DC‑DC变换器。通过电容与输出电感回路形成谐振，将能量从低压侧传送至高压侧给负载供电，模块化多电平DC‑DC结构可以在新能源发电中推广应用。
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公开(公告)号：CN107546975A
公开(公告)日：2018-01-05
申请号：CN201610976445.2
申请日：2016-11-07
Applicant: 湖南大学
IPC: H02M3/07 , H02M7/5387
Abstract: 本发明公开了一种隔离型高压DC/AC变换器及其宽范围调压控制方法，包括多个串联的模块，每个模块包括依次连接的半桥结构的变换器、H桥逆变器和输出隔离变压器，高压直流电压接在所述多个串联的模块的输入端，所述多个模块的所有变压器串联后经过LC滤波器输出交流电压连接于单相负载的两端；每个半桥结构的变换器包括一个电容，所述电容与由两个IGBT串联而成的串联支路并联；所述H桥逆变器包括第一～第四IGBT，每个IGBT与一个二极管反向并联，第一、第二IGBT串联；第三、第四IGBT串联。本发明可以使得各子模块电压稳定在预期电压，稳压效果好。
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公开(公告)号：CN105450035B
公开(公告)日：2017-11-14
申请号：CN201610027847.8
申请日：2016-01-15
Applicant: 湖南大学
IPC: H02M5/293 , H02M7/5387 , H02J3/18
CPC classification number: Y02E40/30
Abstract: 本发明公开了一种MMC式铁路牵引功率调节器的单相模型预测控制方法,为了实现铁路系统无功和负序的补偿，提出了一种四边形单相AC‑AC变换结构的铁路功率补偿器，由四个级联型H桥链组成，每个桥链都是由多个H桥级联组成，该种铁路牵引功率调节器，中间不需要直流环节，能够实现功率的双向变换和流动。同时，提出了铁路功率补偿器的单相模型预测控制方法，将铁路牵引功率调节器等效成四个独立的单相逆变系统，有效减低控制系统的复杂性，能提高系统的工作性能和方法的实用性。
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