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公开(公告)号：CN119482763A
公开(公告)日：2025-02-18
申请号：CN202411625520.1
申请日：2024-11-14
Applicant: 南京师范大学
Abstract: 本发明公开了一种基于MMC轻量化子模块的固态变压器拓扑及其混频调制方法，所述拓扑包括：输入级、中间级和输出级，其中：所述输入级，包括第一电压交流端口和第一电流直流端口，第一电压交流端口用于连接三相交流电；所述输出级，包括第二电压交流端口和第二电流直流端口；所述中间级，包括前中间级和后中间级，其中：所述前中间级包括三相桥臂；在同一单相桥臂中，上桥臂的子模块数量和下桥臂的子模块数量相同，上桥臂的子模块和下桥臂的子模块与同一中间级变压器原边连接；所述后中间级包括多个整流电路。采用上述技术方案，能够减少子模块接收的高频和低频的脉冲电流，降低子模块中电容的电容值，实现子模块的轻量化。
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公开(公告)号：CN119482762A
公开(公告)日：2025-02-18
申请号：CN202411624620.2
申请日：2024-11-14
Applicant: 南京师范大学
Abstract: 本发明公开了一种基于MMC的固态变压器拓扑及其混频调制和功率控制方法，所述固态变压器拓扑包括：输入级、中间级和输出级，其中：所述输入级，包括第一电压交流端口和第一电流直流端口，第一电压交流端口用于连接三相交流电；所述输出级，包括第二电压交流端口和第二电流直流端口；所述中间级，包括前中间级和后中间级，其中：所述前中间级包括三相桥臂，各单相桥臂上包括多个子模块；所述后中间级包括多个整流电路；所述整流电路，为包括二极管的不控整流电路。采用上述技术方案，能够对固态变压器拓扑传输和输出的功率进行更为直接的控制，提升SST功率密度，以及无需选频网络即可实现固态变压器拓扑输入级的低频端口和高频端口的解耦。
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公开(公告)号：CN119010601A
公开(公告)日：2024-11-22
申请号：CN202411163533.1
申请日：2024-08-23
Applicant: 南京师范大学
Abstract: 本发明公开了一种基于MMC的固态变压器拓扑及故障穿越控制方法，所述拓扑包括：输入级、中间级和输出级，其中：所述输入级，包括第一电压交流端口和第一电流直流端口；所述输出级，包括第二电压交流端口和第二电流直流端口；所述中间级，包括前中间级和后中间级，其中：所述前中间级包括三相桥臂，各单相桥臂上包括多个子模块，子模块上包括两条引线，与中间级变压器原边连接；所述后中间级包括多个整流电路，整流电路包括两条引线，两条引线与中间级变压器副边连接。采用上述技术方案，与传统的MMC‑SST拓扑相比，有效减少了开关管的数目，可以在直流短路故障下实现SST不间断运行，提高了系统的稳定性和可靠性。
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公开(公告)号：CN119010600A
公开(公告)日：2024-11-22
申请号：CN202411163532.7
申请日：2024-08-23
Applicant: 南京师范大学
Abstract: 本发明公开了一种基于MMC的固态变压器拓扑、混频调制及软开关控制方法，所述拓扑包括：输入级、中间级和输出级，其中：所述输入级，包括第一电压交流端口和第一电流直流端口；所述输出级，包括第二电压交流端口和第二电流直流端口；所述中间级，包括前中间级和后中间级，其中：所述前中间级包括三相桥臂，各单相桥臂上包括多个子模块，子模块与中间级变压器原边连接；所述后中间级包括多个整流电路，整流电路与中间级变压器副边连接。采用上述技术方案，使用的开关器件的数目分别减少，无需选频网络即可实现低频端口和高频端口的解耦；通过合适、简单的方式控制变压器原边副边的开关器件达到软开关效果。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN118631040A
公开(公告)日：2024-09-10
申请号：CN202410743750.1
申请日：2024-06-11
Applicant: 南京师范大学
Abstract: 本发明公开了一种模块化多电平直流变压器低频环流振荡的控制方法、装置，所述方法包括：对变压器原边侧第一桥臂的电压进行控制，在第一桥臂中产生共模电压，从而调整第一桥臂和第二桥臂中子模块的开关信号的占空比，使得第一桥臂或第二桥臂中子模块的开关信号提前或延时，提前或延时的时间根据振荡抑制角的大小确定。采用上述技术方案，通过在变压器原边侧引入振荡抑制角进行移相控制，在桥臂电感中产生定量可控幅值的脉冲共模电压，增强系统的阻尼特性，进而有效抑制低频环流振荡。
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公开(公告)号：CN113922684B
公开(公告)日：2023-10-24
申请号：CN202110986521.9
申请日：2021-08-26
Applicant: 南京师范大学
Abstract: 本发明公开了一种电力电子变压器的两级直流母线协调控制方法、装置，所述方法包括：对变换器原边和副边的电容电压值进行离散化，建立电力电子变压器能量传输状态方程；在变换器的采样时间内，对移相占空比的取值进行划分，根据能量传输状态方程，结合瞬时有功功率，计算变换器电容储存能量的预测值；以电容储存能量的预测值和参考值之间的差值建立能量代价函数，取能量代价函数输出值最小时的移相占空比，用于电力电子变压器的控制。采用上述方案，兼顾多段直流母线电压的控制，实现储能总量合理的、动态的分配给高压和低压两侧共同承担，解决高压和低压直流侧电压剧烈波动的问题，同时系统动态响应的速度很快。
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公开(公告)号：CN115940649A
公开(公告)日：2023-04-07
申请号：CN202211353710.3
申请日：2022-11-01
IPC: H02M3/335 , H02M1/088 , H02M1/32 , H02M7/5387
Abstract: 本发明公开了一种基于MMC子模块桥臂复用的SST拓扑及故障穿越方法，所述拓扑包括：中压交流端、中压直流端、低压交流端、低压直流端和三相电路拓扑，其中：所述三相电路拓扑，包括三条相同的单相线路，所述单相线路包括多个子模块；所述子模块包括前级电路、后级电路和变压器；所述控制方法包括；在固态变压器拓扑处于直流短路故障状态中：在子模块第一桥臂和第二桥臂的调制信号中，直流分量和高频分量相同，基频分量相反。采用上述技术方案，减少开关管的使用数量，提升功率密度，在直流短路故障的情况下实现固态变压器的不间断运行，显著提升系统的稳定性。
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公开(公告)号：CN115632563A
公开(公告)日：2023-01-20
申请号：CN202211353734.9
申请日：2022-11-01
Applicant: 南京师范大学
Abstract: 本发明公开了一种基于互补子模块对的固态变压器拓扑及故障阻断方法，所述拓扑包括：中压交流端、中压直流端、低压交流端、低压直流端和三相电路拓扑，其中：所述三相电路拓扑，包括三条相同的单相线路，所述单相线路包括多个互补子模块对；所述互补子模块对包括结构相同的第一子模块和第二子模块；所述故障阻断方法，包括：在发生直流故障的情况下：关闭每个子模块中的所有开关管的脉冲；电容桥臂中的电容被引入电流通路中，利用电容电压使得导通的二极管反向截止，从而切断电流通路。采用与传统的拓扑相比，开关管的使用数量减少，同时提升了功率密度；发生直流故障的情况下，有效切断电流通路，显著提升系统的稳定性。
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公开(公告)号：CN114465507A
公开(公告)日：2022-05-10
申请号：CN202210066166.8
申请日：2022-01-20
Applicant: 南京师范大学
IPC: H02M7/483 , H02M7/5387
Abstract: 本发明公开了一种对最优PD‑PWM调制下MMC的通用脉冲分配方法，具体为：步骤1：建立MMC的开关模型；步骤2：计算MMC中总投入的子模块的数量对环流状态的影响；步骤3：将目标电平L分为能够控制环流型电平和不能够控制环流型电平；步骤4：设置环流目标值Icmref；步骤5：设置次态候选组，次态候选组中次态的个数为K个，则次态候选组为K*2N的矩阵；步骤6：采用伪随机函数在次态候选组中选择一组次态，从而确定下一时刻的脉冲状态。本发明一方面主动控制环流以及总开关次数最小化，提高了MMC系统运行效率；另一方面，在大时间尺度下保证了子模块电容电压的自平衡特性，无需主动电压控制，节省了硬件成本。
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