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公开(公告)号：CN107453363A
公开(公告)日：2017-12-08
申请号：CN201710875809.2
申请日：2017-09-25
Applicant: 湖南大学
Abstract: 本发明公开了一种电网电压不对称故障下直驱永磁风机谐波抑制优化方法，实施步骤包括：根据电机侧abc三相电流获取abc三相静止电压；根据电机侧abc三相电流提取5、7次谐波电流并进行谐波电流抑制后获取abc三相补偿电压；将abc三相静止电压和abc三相补偿电压相加得到控制信号；将控制信号通过SVPWM调制得到PWM波，通过该PWM波控制直驱永磁风机的逆变器开关从而驱动直驱永磁风机的永磁同步发电机PMSG。本发明通过提取5、7次谐波电流并进行谐波电流抑制后获取abc三相补偿电压来补偿abc三相静止电压以生成控制信号，能够抵消不对称故障时电机电流中的谐波分量，从而大大降低直流母线电压对机侧变流器的影响，改善电机电流波形，起到很好的谐波抑制效果。
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公开(公告)号：CN105577069A
公开(公告)日：2016-05-11
申请号：CN201610015335.X
申请日：2016-01-11
Applicant: 湖南大学
CPC classification number: Y02T10/642 , Y02T10/7005 , Y02T10/7241 , H02P27/08 , B60L11/18
Abstract: 本发明公开了一种电动汽车驱动系统的主动热优化控制方法和装置，所述方法包括：根据逆变器的实时数据，计算得到逆变器的总损耗；根据所述总损耗和逆变器热阻模型，得到逆变器等效热阻网络的第一结温值和第二结温值；根据所述第一结温值、第一安全温度限值和滞回比较器，得到第一开关频率；同时根据所述第二结温值、第二安全温度限值和所述滞回比较器，得到第二开关频率，选择所述第一开关频率和所述第二开关频率中较小者为电动汽车驱动系统的开关频率。本发明采用电流型准Z源逆变器，通过调整逆变器直通占空比、开关频率、空间矢量脉宽调制器输出的控制信号，解决逆变器在实际热约束下的主动热优化的控制问题。
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公开(公告)号：CN107633143B
公开(公告)日：2019-11-19
申请号：CN201710876600.8
申请日：2017-09-25
Applicant: 湖南大学
IPC: G06F17/50
Abstract: 本发明公开了一种大型直驱风电机定子散热结构优化设计方法，实施步骤包括：初始化设定散热结构的厚度参数，建立附带散热结构的风电机定子本体模型，将风电机定子本体模型进行定子刚度分析，不满足定子刚度要求则修改厚度参数，满足要求则继续进行电磁仿真、计算损耗、温度场分析确定当前厚度参数下的散热性能，不满足散热性能要求则修改厚度参数，否则将当前的厚度参数输出。本发明通过在电机定子表面加装散热结构，结构简单、设计巧妙，能够改善电机的散热性能，合理的优化设计其厚度，在保证定子刚度即结构安全的前提下，实现散热性能良好，发电机重量减小，节约风机成本，提高风电机效率和延长风机使用寿命，可进行大规模推广。
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公开(公告)号：CN107482976B
公开(公告)日：2018-10-19
申请号：CN201710874873.9
申请日：2017-09-25
Applicant: 湖南大学
IPC: H02P21/13 , H02P21/22 , H02P21/06 , H02P25/026 , H02P27/08
Abstract: 本发明公开了一种用于永磁同步电机的失磁故障容错预测控制方法及装置，方法实施步骤包括获取永磁同步电机的转速、电压、电流，设计失磁转矩检测滑模观测器获取失磁扰动估计值和转速的观测值，进行容错预测转速控制计算q轴指令电流，设计失磁磁链检测滑模观测器获取电流的观测值、永磁体失磁后的状态电流观测值，进行容错预测电流控制计算指令电压，经逆Park变换、SVPWM模块调制生成PWM脉冲信号；装置包括方法步骤对应的程序单元。本发明实现了永磁体失磁情况下，永磁同步电机的转速与电流快速无静差地跟踪，优化了转速环与电流环的控制性能，有利于拓展永磁同步电机在环境恶劣、可靠性要求高的场合的应用。
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公开(公告)号：CN107633144A
公开(公告)日：2018-01-26
申请号：CN201710876672.2
申请日：2017-09-25
Applicant: 湖南大学
IPC: G06F17/50
Abstract: 本发明公开了一种基于电磁热力耦合场的大型永磁风力发电机参数设计方法，实施步骤包括：确定被设计大型永磁风力发电机的系统设计参数；考虑电、磁、热、力四个方面的约束条件，以多个工作状态的加权平均效率最高或加权平均功率损失最小为目标函数，基于系统设计参数建立数学模型；采用模拟退火算法迭代求解获取最优的系统设计参数。本发明在考虑电磁热力耦合场的同时采用多个工作状态加权平均效率最优的方法，能够在保证发电机有较强抗弯抗扭性能及较好热性能的前提下，解决了传统发电机在多个工作状态下整体效率低的问题，使发电机在电网波动、风速变化等复杂环境下的运行效率更高。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN105162139B
公开(公告)日：2017-03-22
申请号：CN201510585763.1
申请日：2015-09-15
Applicant: 湖南大学
Abstract: 本发明公开了一种电网电压跌落故障下风电系统无功功率综合优化控制方法，步骤包括：实时读取电网电压实时监控设备提供的电网电压数据；判断风电机组自身是否有无功电流需求，如果有无功电流需求，则通过静止同步补偿器为电网系统提供无功补偿，然后计算电网电压Upcc与预设的参考电压Upccref之间的电压偏差值△U，判断电压偏差值△U大于第一预设阈值Uref1是否成立，如果成立则启动网侧变流器的静态无功补偿模式，使得网侧变流器和静止同步补偿器同步为电网系统提供无功补偿。本发明能够稳定并网公共连接点电压、增强风力发电系统低电压穿越能力。
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公开(公告)号：CN105048510B
公开(公告)日：2017-03-22
申请号：CN201510585570.6
申请日：2015-09-15
Applicant: 湖南大学
IPC: H02J3/38 , H02J3/12 , H02P9/10 , H02P101/15
Abstract: 本发明公开了一种电压跌落时直驱永磁风力发电系统有功功率动态控制方法，步骤包括：采集并网点电压并判断是否发生电压跌落；发生电压跌落时，将直驱永磁风力发电系统的机侧变流器启用有功功率自动调节模式，并启动风力机变速变桨控制以防止风力机进入限速保护模式；采集直驱永磁风力发电系统的网侧变流器输出的电压UGi及功角θi，计算网侧变流器输出的有功功率；将该有功功率作为机侧变流器的有功输出给定，采用功率外环、电流内环的双闭环矢量控制方式调节所述机侧变流器的有功输出。本发明具有风力发电场并网点电压跌落时能够避免能量在直流侧堆积引起直流侧过压、响应时间快、可减少风场弃风、方法简单可靠、实施成本低的优点。
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公开(公告)号：CN105205245B
公开(公告)日：2017-02-08
申请号：CN201510585567.4
申请日：2015-09-15
Applicant: 湖南大学
IPC: G06F17/50
Abstract: 本发明公开了一种直驱永磁风力发电机多工况全局效率最优设计方法，步骤包括：确定直驱永磁风力发电机的系统设计参数；以变流器的系统约束与控制算法约束为约束条件、以多个工况点的加权平均效率最高或加权平均功率损失最小为目标函数，基于所述系统设计参数建立设计数学模型；针对系统设计参数设定一组初始工况值，基于所述初始工况值，采用模拟退火算法对所述设计数学模型进行多工况迭代求解，得到多组求解结果；从所有求解结果中选择一组最优结果作为设计得到的最优系统设计参数输出。本发明具有能够实现直驱永磁风力发电机在变速变频、定子电压随负载和转速变化而变化、运行特性受变流器和控制策略影响的情况下多工况高效运行的优点。
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公开(公告)号：CN105811832A
公开(公告)日：2016-07-27
申请号：CN201610298883.8
申请日：2016-05-06
Applicant: 湖南大学
IPC: H02P21/14
CPC classification number: H02P21/14
Abstract: 本发明涉及一种永磁同步电机定子温度的估计方法、装置及系统，其中，该方法包括：将直流电压注入到电机磁场定向控制的定子静止坐标系α轴(即等同于注入到定子绕组的A相轴)；结合注入的所述直流电压对所述电机进行磁场定向矢量控制，并获取所述电机的A相电流；将所述电机的A相电流经过低通滤波器，以确定所述A相电流的直流分量；根据所述直流电压和所述A相电流的直流分量确定所述定子相电阻；根据所述定子相电阻确定所述电机的定子温度的估计值。本发明可消除现有的基于热模型的电机定子温度估计方法以及基于电流注入的电阻估计方法存在的缺陷，并可降低系统成本，提高电机定子温度估计的准确性，并提高永磁同步电机系统可靠性。
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公开(公告)号：CN105205245A
公开(公告)日：2015-12-30
申请号：CN201510585567.4
申请日：2015-09-15
Applicant: 湖南大学
IPC: G06F17/50
Abstract: 本发明公开了一种直驱永磁风力发电机多工况全局效率最优设计方法，步骤包括：确定直驱永磁风力发电机的系统设计参数；以变流器的系统约束与控制算法约束为约束条件、以多个工况点的加权平均效率最高或加权平均功率损失最小为目标函数，基于所述系统设计参数建立设计数学模型；针对系统设计参数设定一组初始工况值，基于所述初始工况值，采用模拟退火算法对所述设计数学模型进行多工况迭代求解，得到多组求解结果；从所有求解结果中选择一组最优结果作为设计得到的最优系统设计参数输出。本发明具有能够实现直驱永磁风力发电机在变速变频、定子电压随负载和转速变化而变化、运行特性受变流器和控制策略影响的情况下多工况高效运行的优点。
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