永磁励磁无刷双馈风力发电机

    公开(公告)号:CN104600930B

    公开(公告)日:2017-06-16

    申请号:CN201510010050.2

    申请日:2015-01-08

    Applicant: 东南大学

    Abstract: 本发明公开了一种永磁励磁无刷双馈风力发电机,它包括定子(1)、外转子(2)、内转子(3)和转轴(6),所述定子(1)和内转子(3)分别设置在所述外转子(2)的外周和内周;所述内转子(3)与外转子(2)同轴并可自由旋转;所述定子(1)上设置了两套极对数不同的独立绕组,其中p对极的功率绕组(8)直接与电网相连,q对极的控制绕组(9)经交直交功率变换器与电网相连;所述外转子(2)为装有(p+q)块导磁块的调磁环转子,内转子(3)为装有永磁体(7)的q对极永磁式转子,该永磁体(7)所产生的永磁磁场通过转子(2)的磁场调制作用产生p对极和q对极的磁场分别为功率绕组(8)和控制绕组(9)提供励磁磁场。本发明采用永磁励磁,提高了双馈风力发电机的功率密度有利于降低风电系统的成本。

    一种三电平四桥臂T型容错变流器及其控制方法

    公开(公告)号:CN104578865A

    公开(公告)日:2015-04-29

    申请号:CN201510018514.4

    申请日:2015-01-14

    Applicant: 东南大学

    CPC classification number: H02M7/483 H02M7/493 H02M2007/4822

    Abstract: 本发明公开了一种三电平四桥臂T型容错变流器及其控制方法,该容错变流器包括直流输入电路、三电平T型拓扑、故障隔离电路、冗余桥臂、容错桥和交流输出电路。正常运行状态下,当直流母线中点电压发生大幅波动时,控制冗余桥臂相应的功率开关管导通,通过注入电感电流来快速调节中点电压的平衡,防止因中点电压的大幅波动引起功率开关管的过压击穿;故障状态下,控制容错桥相应的双向可控晶闸管导通,使冗余桥臂代替故障桥臂投入容错运行。该容错型变流器可以容错开关管和桥臂的开路、短路故障,输出功率和直流电压利用率不会降低。该容错型三电平四桥臂T型变流器可以应用于交流电机驱动系统或并网发电系统,使系统具有较好的容错运行功能。

    一种场调制双转子无刷双馈风力发电机

    公开(公告)号:CN106505814B

    公开(公告)日:2019-03-05

    申请号:CN201610928904.X

    申请日:2016-10-31

    Applicant: 东南大学

    Abstract: 本发明公开了一种场调制双转子无刷双馈风力发电机,包括定子(1)、外转子(2)、内转子(3)和转轴(4),定子、外转子和内转子依次由外向内设置。定子设置了两套极对数不同的独立绕组,p对极的功率绕组(11)与电网相连,q对极的控制绕组(12)经交直交功率变换器与电网相连。外转子为装有径向充磁永磁体(21)的p对极永磁转子,内转子为(p+q)对极凸极转子。外转子为功率绕组提供p对极的励磁磁场,该磁场经过内转子后,调制出q对极的谐波磁场为控制绕组提供励磁。本发明的永磁转子结构,永磁体利用率高,极对数转化效率高,且运用凸极转子,结构简单坚固,降低了制造成本,减小维护量。

    一种三相双T型五电平变流器及其控制方法

    公开(公告)号:CN105763084B

    公开(公告)日:2018-11-16

    申请号:CN201610116971.1

    申请日:2016-03-01

    Applicant: 东南大学

    CPC classification number: H02M7/487

    Abstract: 本发明公开一种三相双T型五电平变流器及其控制方法,该变流器每相桥臂由两个三电平T型变流器桥臂与两个串联的电解电容组合演变而成。因此该变流器具有三电平T型变流器导通损耗小,效率高的优点。与传统的五电平变流器相比,该三相双T型五电平变流器采用较少的功率开关器件,可以产生9种不同的开关状态,因此可以利用冗余开关状态,同时输出期望的电平电压和控制飞跨电容电压的平衡。采用基于多载波同相层叠SPWM调制技术的控制方法,使变流器具有较好的输出电能质量,和较高的效率。当功率开关管发生故障时,该变流器还可以利用冗余开关状态进行容错运行,因此该三相双T型五电平变流器比较适用于对可靠性和效率要求较高的场合。

    基于状态观测的模块化多电平逆变器故障诊断方法

    公开(公告)号:CN104898071B

    公开(公告)日:2018-02-02

    申请号:CN201510323378.X

    申请日:2015-06-12

    Applicant: 东南大学

    Abstract: 本发明公开了一种基于扩张状态观测的模块化多电平逆变器故障诊断方法,其分为故障检测和故障位置确定两个阶段。在故障检测阶段,输出匹配模块将经过放大、滤波、和补偿后的扩张状态变量观测值与假设正常工作情况下经滤波后的扩张状态变量计算值进行比较,根据比较结果判断模块化多电平逆变器是否发生故障;在故障位置确定阶段,输出匹配模块将假设故障位置下经滤波后的各扩张状态变量的计算值分别与观测器模块输出经放大、滤波和补偿后的扩张状态变量观测值进行比较,根据比较结果确定模块化多电平逆变器的故障位置。本发明致力于利用扩张状态观测器和修正开关状态变量判断模块化多电平逆变器发生是否故障和快速准确地确定故障位置。

    一种三电平四桥臂T型容错变流器及其控制方法

    公开(公告)号:CN104578865B

    公开(公告)日:2017-07-21

    申请号:CN201510018514.4

    申请日:2015-01-14

    Applicant: 东南大学

    Abstract: 本发明公开了一种三电平四桥臂T型容错变流器及其控制方法,该容错变流器包括直流输入电路、三电平T型拓扑、故障隔离电路、冗余桥臂、容错桥和交流输出电路。正常运行状态下,当直流母线中点电压发生大幅波动时,控制冗余桥臂相应的功率开关管导通,通过注入电感电流来快速调节中点电压的平衡,防止因中点电压的大幅波动引起功率开关管的过压击穿;故障状态下,控制容错桥相应的双向可控晶闸管导通,使冗余桥臂代替故障桥臂投入容错运行。该容错型变流器可以容错开关管和桥臂的开路、短路故障,输出功率和直流电压利用率不会降低。该容错型三电平四桥臂T型变流器可以应用于交流电机驱动系统或并网发电系统,使系统具有较好的容错运行功能。

    一种混合五电平变流器及其控制方法

    公开(公告)号:CN105577012A

    公开(公告)日:2016-05-11

    申请号:CN201610145767.2

    申请日:2016-03-15

    Applicant: 东南大学

    CPC classification number: H02M7/49 H02M1/08 H02M7/5387

    Abstract: 本发明公开一种混合五电平变流器及其控制方法,该变流器由三电平T型变流器拓扑和传统两电平变流器拓扑混合演变而成。基于器件的耐压和开关频率不同,该变流器单相拓扑可分为两部分:高压低频单元和低压高频率单元。该变流器采用混合调制方法,高压低频单元器件工作在基频调制下,低压高频单元功率器件工作在高频多载波SPWM调制下,因此,可以在高压低频单元选择耐压值较高但开关频率较低的器件,而在低压高频单元选择开关速度较快但耐压比较低的器件,从而可以减小变流器的功率损耗,提高效率。该新型混合五电平变流器采用较少的器件,输出电能质量较好,效率较高,而且具有较低的功率损耗及易于模块化等优点。

    一种基于自冗余状态预测的MMC环流抑制系统及方法

    公开(公告)号:CN106411167A

    公开(公告)日:2017-02-15

    申请号:CN201611062553.5

    申请日:2016-11-25

    Applicant: 东南大学

    CPC classification number: H02M7/483 H02M7/53871 H02M2001/0038

    Abstract: 本发明公开了一种基于自冗余状态预测的MMC环流抑制系统。其利用模块化多电平变流器的自冗余状态和模型预测控制选择下一开关时刻合适的上、下桥臂投入的模块数量,从而在不影响交流侧输出的前提下,实现模块化多电平变流器的环流抑制。本发明还提供了一种基于自冗余状态预测的环流抑制方法。本发明能够利用MMC自冗余状态实现环流抑制,无需改变调制波,对于高调制度有很好的适用性;而且此种方法对MMC系统的相数无要求,可以拓展至任意相数的MMC系统;另外,模型预测控制的引入也提高了环流抑制的效果。

    一种三相双T型五电平变流器及其控制方法

    公开(公告)号:CN105763084A

    公开(公告)日:2016-07-13

    申请号:CN201610116971.1

    申请日:2016-03-01

    Applicant: 东南大学

    CPC classification number: H02M7/487 H02M7/483 H02M7/53873 H02M2007/4835

    Abstract: 本发明公开一种三相双T型五电平变流器及其控制方法,该变流器每相桥臂由两个三电平T型变流器桥臂与两个串联的电解电容组合演变而成。因此该变流器具有三电平T型变流器导通损耗小,效率高的优点。与传统的五电平变流器相比,该三相双T型五电平变流器采用较少的功率开关器件,可以产生9种不同的开关状态,因此可以利用冗余开关状态,同时输出期望的电平电压和控制飞跨电容电压的平衡。采用基于多载波同相层叠SPWM调制技术的控制方法,使变流器具有较好的输出电能质量,和较高的效率。当功率开关管发生故障时,该变流器还可以利用冗余开关状态进行容错运行,因此该三相双T型五电平变流器比较适用于对可靠性和效率要求较高的场合。

    一种级联多电平逆变器
    10.
    发明公开

    公开(公告)号:CN105305861A

    公开(公告)日:2016-02-03

    申请号:CN201510703309.1

    申请日:2015-10-26

    Applicant: 东南大学

    Abstract: 本发明公开一种新型级联多电平逆变器,该逆变器拓扑由一种双T型多电平单元拓扑依次串联级联构成。该双T型多电平逆变器由两个三电平T型桥臂采用背靠背组合而成,两个三电平T型桥臂共用一个直流母线,直流母线由两个电解电容串联构成,减少了独立供电的直流电源数量,节约了体积和成本。与传统的级联多电平逆变器相比,由新型双T型多电平逆变器串联构成的级联多电平逆变器采用较少的功率器件,可以输出更多的电压电平数,输出电压中谐波含量较低,具有较好的电磁兼容性能、较低的功率开关损耗及较高的可靠性。该新型级联多电平逆变器拓扑还具有易于模块化和采用软开关技术等优点,较适合于并网系统逆变器应用中。

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