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公开(公告)号：CN115395765A
公开(公告)日：2022-11-25
申请号：CN202211112189.4
申请日：2022-09-13
Applicant: 南方电网科学研究院有限责任公司 , 哈尔滨工业大学
Abstract: 一种高压大容量DC/DC变换器的低直流脉动能量平衡控制方法，涉及直流输电领域。该方法中，总体能量平衡控制将三相所有子模块实际电容电压平均值作为控制目标，三相电路的桥臂电流幅值参考值iH_ref相同，保证三相电流在输入侧和输出侧合成连续的直流电流，无较大脉动。相间能量平衡控制将充、放电时长作为控制目标，实现相间能量交换。解决了高压大容量DC/DC变换器在相间能量不平衡时，采用常规能量平衡控制导致直流侧电流脉动较大的问题。
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公开(公告)号：CN113381607B
公开(公告)日：2022-09-02
申请号：CN202110638447.1
申请日：2021-06-08
Applicant: 哈尔滨工业大学
Abstract: 本发明公开了一种低成本高效率高变比DC/DC变换器，由a相、b相和c相三相相电路并联构成，三相相电路结构完全相同且交错120°运行，相电路有A类、B类、C类和D类四种拓扑结构，其共同特征在于均由一个子模块串、一个电感、若干晶闸管串或二极管串构成的单元级联而成。该DC/DC变换器通过控制子模块串的电压和电流为晶闸管串和二极管串提供低电压和零电流的开关条件，使得多个单元在高低压侧串并联切换传输功率，可实现较高的电压变比。高压直流侧电压仅由半桥子模块串承担，所需全控型开关器件大幅度降低，成本和损耗显著降低，且采用的单元结构可实现变换器的模块化、高集成度和高可靠性设计，有助于工程实践应用。
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公开(公告)号：CN110501919B
公开(公告)日：2022-05-03
申请号：CN201910791645.4
申请日：2019-08-26
Applicant: 哈尔滨工业大学 , 中国电力科学研究院有限公司
IPC: G06F30/3308 , G06F30/3323
Abstract: 本发明公开了一种模块化多电平换流器数字物理混合仿真接口设计方法，所述方法包括如下步骤：步骤一、根据MMC运行原理推导MMC数学模型；步骤二、设计数字物理接口折算系数，保证MMC实验平台的响应通过数字物理接口折算系数等效为对应大功率MMC换流站的响应；步骤三、根据MMC运行特点对其数学模型进行化简，将MMC的每个桥臂等效为一个受调制波控制的可变电容，MMC每相等效为上下桥臂电感、桥臂寄生电阻以及等效的可变电容构成的RLC串联支路，考虑到折算系数对电路参数的影响，推导s域下经折算系数变换后的DIM法补偿阻抗。本发明结构简单、易于实现，可以满足数字物理混和仿真系统稳定性和精确性要求。
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公开(公告)号：CN112290801B
公开(公告)日：2021-08-03
申请号：CN202011132969.6
申请日：2020-10-21
Applicant: 哈尔滨工业大学
IPC: H02M3/315
Abstract: 本发明公开了一种高升压比隔离型直流变换器及其控制方法，所述直流变换器包括中压变换电路、三相变压器和高压变换电路，中压侧利用晶闸管串联承担中压直流电压；高压侧利用模块化多电平桥臂与串联二极管形成混合桥臂来承担高压直流电压，降低器件数目，减小变换器体积；通过对模块化多电平桥臂电压的控制，可以实现对输出功率的调节，并且可以实现中压侧器件的软开关，进而提高变换器效率。本发明的直流变换器具有体积小、效率高、成本低、功率密度高的特点，可以实现高升压比；中压侧采用半控或全控器件串联，且均可以实现软开关；高压侧采用串联二极管或其它可控器件与模块化多电平变换器构成同一桥臂，可有效降低变换器的体积、损耗及成本。
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公开(公告)号：CN111525540A
公开(公告)日：2020-08-11
申请号：CN202010437543.5
申请日：2020-05-21
Applicant: 哈尔滨工业大学
Abstract: 本发明公开了一种混合式模块化直流潮流控制器及其控制方法，所述直流潮流控制器包括三相完全相同的结构，每相均包含四个晶闸管阀、一个子模块串和一个电感；所述直流潮流控制器具有3个端子，每相中第1个晶闸管阀和第3个晶闸管阀反向并联后，一端与端子1相连，另一端与子模块串的电流输入端相连；每相中第2个晶闸管阀和第4个晶闸管阀反向并联后，一端与端子2相连，另一端与子模块串的电流输入端相连；所述子模块串的电流输出端与电感的一端相连，电感的另一端与端子3相连；所述直流潮流控制器的端子1和端子2分别与直流线路1和直流线路2相连，端子3与直流母线相连。本发明的直流潮流控制器具有子模块数量少、成本低的优点。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN111181388A
公开(公告)日：2020-05-19
申请号：CN202010053252.6
申请日：2020-01-17
Applicant: 哈尔滨工业大学
Abstract: 一种高变比大功率模块化DC-DC变换器，适用于新能源发电的电能送出，尤其是海上风电场的电能送出。它由三相并联而成，以保证功率传输的连续性。三相的结构相同，每一相均由R个相同的分支依次相连而成，分支1直接连接到中压直流侧，而分支R通过一个晶闸管串TH连接至高压直流侧。每个分支由两组相同的功率开关器件晶闸管T1和T2、一个半桥桥臂和一个全桥桥臂组成。通过对变换器中功率开关器件的通断控制，实现所有的半桥桥臂和全桥桥臂并联在中压侧对子模块中的电容进行充电；所有的半桥桥臂和全桥桥臂以及高压侧串联在一起对电容进行放电，实现能量从中压直流侧向高压直流侧的传递。在每个晶闸管串上反并联晶闸管串，为启动提供能量。
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公开(公告)号：CN108777544B
公开(公告)日：2020-01-14
申请号：CN201810591730.1
申请日：2018-06-08
Applicant: 哈尔滨工业大学
IPC: H02M3/158
Abstract: 用于柔性直流输电的DC/DC变换器及其控制方法，属于柔性直流输电领域，解决了现有非隔离型高压DC/DC变换器存在器件应力大、系统损耗大和体积大的问题。变换器：二极管串D1和二极管串D2串联在直流低压侧正极与直流高压侧正极之间，二极管串D3和二极管串D4串联在直流低压侧正、负极之间。开关S1和开关S2分别与二极管串D2和二极管串D4并联。半桥子模块串与电感L串联在二极管串D1和二极管串D2的公共端与二极管串D3和二极管串D4的公共端之间。控制方法：根据直流低压侧与直流高压侧之间的功率传输方向设置开关S1和开关S2的通断状态；控制半桥子模块串的充、放电状态，进而在发生功率传输时，维持能量平衡。
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公开(公告)号：CN110460229A
公开(公告)日：2019-11-15
申请号：CN201910792586.2
申请日：2019-08-26
Applicant: 哈尔滨工业大学 , 中国电力科学研究院有限公司
Abstract: 本发明公开了一种模块化多电平变频器启动电路及其启动与低速运行方法，所述启动电路包括直流电源Udc、串联开关、二极管D1、辅助电源E和改进的模块化多电平变频器五部分，其中：辅助电源E串联二极管D1与直流电源Udc和串联开关串联的电路相并联接在改进的模块化多电平变频器的直流端。本发明通过外加辅助电源降低直流侧的电压值，从而大幅降低子模块的电容电压波动，且能够实现极低速下的稳定运行。与传统的注入高频成分降低电容电压波动的方法相比较，本发明一方面不需要对电机施加大幅值的共模电压，从而可保证电机的绝缘安全与使用寿命，另一方面，无需注入任何高频环流，可保证桥臂电流幅值在额定电流以内，保证了换流器的高效率。
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公开(公告)号：CN107370365A
公开(公告)日：2017-11-21
申请号：CN201710652915.4
申请日：2017-08-02
Applicant: 哈尔滨工业大学
IPC: H02M3/07
Abstract: 高压直流输电DC-DC变换器及采用该变换器实现电压充放电的方法，涉及电力电子和高压直流输电领域。本发明是为了解决现有的高压DC/DC变换器存在元件器数目过于庞大，导致变换器成本器件损耗发热严重的问题。一号低压侧电能模块和一号高压侧电能模块串联在低压侧输入端与高压侧输出端之间，电感L1与多个子模块串联，串联电感的多个子模块、一号低压侧电能模块和一号高压侧电能模块按星型连接构成；本申请与传统两个半桥子模块串联的结构相比，可节省一个全控型器件，并且降低一半损耗；该变换器无需交流变压器，具有成本低、损耗小、占地少的特点。适用于高压直流输电系统中不同电压等级直流电网的连接。
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公开(公告)号：CN106602885A
公开(公告)日：2017-04-26
申请号：CN201710123093.0
申请日：2017-03-03
Applicant: 哈尔滨工业大学
IPC: H02M5/44
CPC classification number: H02M5/44 , H02M5/4505 , H02M5/4585 , H02M2001/0067
Abstract: 模块化多电平换流器四象限变频器，属于电力电子领域，本发明为解决MMC低频运行时存在的电容电压波动，以及高频注入方法会带来较大的电流冲击等问题。本发明包括背靠背连接的两组模块化多电平换流器，所述两组模块化多电平换流器为网侧模块化多电平换流器和机侧模块化多电平换流器；所述网侧模块化多电平换流器的电源输入端连接交流电网，网侧模块化多电平换流器的直流母线输出端连接机侧模块化多电平换流器的直流母线输入端，机侧模块化多电平换流器的负载输出端连接电机类负载。
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