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公开(公告)号：CN114362548A
公开(公告)日：2022-04-15
申请号：CN202111563528.6
申请日：2021-12-20
申请人： 中国矿业大学
摘要： 本发明给出了一种双级式矩阵变换器最优开关序列模型预测控制算法，该策略将整流级、逆变级各个扇区空间矢量调制序列作为待选序列，利用两级离散域数学模型求取序列中各个开关矢量作用下的电流一步估计值并建立基于电流变化率的预测模型。为了最小化电流跟踪误差，通过求导公式来获得各个开关矢量的作用时间。将各个开关矢量作用下的电流误差的平方和作为价值函数，通过遍历寻优，选取两级价值函数最小的序列进行协调配合。本发明的有益之处是与传统的调制型模型预测相比，该策略不再将整个开关序列最终作用结果作为评判标准，而是充分考虑序列中各个开关矢量所产生的电流纹波，实现输出电流的谐波含量更低，稳态性能更好。
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公开(公告)号：CN114362548B
公开(公告)日：2023-10-13
申请号：CN202111563528.6
申请日：2021-12-20
申请人： 中国矿业大学
摘要： 本发明给出了一种双级式矩阵变换器最优开关序列模型预测控制算法，该策略将整流级、逆变级各个扇区空间矢量调制序列作为待选序列，利用两级离散域数学模型求取序列中各个开关矢量作用下的电流一步估计值并建立基于电流变化率的预测模型。为了最小化电流跟踪误差，通过求导公式来获得各个开关矢量的作用时间。将各个开关矢量作用下的电流误差的平方和作为价值函数，通过遍历寻优，选取两级价值函数最小的序列进行协调配合。本发明的有益之处是与传统的调制型模型预测相比，该策略不再将整个开关序列最终作用结果作为评判标准，而是充分考虑序列中各个开关矢量所产生的电流纹波，实现输出电流的谐波含量更低，稳态性能更好。
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公开(公告)号：CN114614690A
公开(公告)日：2022-06-10
申请号：CN202210215203.7
申请日：2022-03-07
申请人： 中国矿业大学
IPC分类号： H02M7/5387 , H02M7/483 , H02M1/12 , H02M1/08
摘要： 本发明给出了一种基于二维控制区的MMC最优开关序列模型预测控制算法，包括以下步骤：利用二维控制区设计待选开关序列；建立电流离散预测模型；定义误差函数并求解偏导，得到各开关状态的最优作用时间；对待选序列集进行滚动优化，选择使价值函数最小的开关序列；令上、下桥臂电压之和跟随期望值，来抑制相间环流；利用排序均压法完成MMC变换器的开关控制。与传统的模型预测相比，该策略消除了权重因子，拓展了MMC输出电平数，提升了控制的自由度，固定了开关频率。谐波集中于开关频率附近，使输出滤波器的设计难度降低，且应用场合广泛，既适用于三相MMC，也适用于单相及H桥MMC。
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公开(公告)号：CN113067358A
公开(公告)日：2021-07-02
申请号：CN202110320132.2
申请日：2021-03-25
申请人： 中国矿业大学
摘要： 本发明公开了一种减小MMC型直流电网直流侧限流电抗器的方法，属于电力系统输配电领域。较大的限流电抗器会增加直流电网的投资成本，影响直流系统的动态性与稳定性，本发明基于现有MMC基本控制策略，通过引入限流因子这一控制变量，根据直流故障电流的大小自动调节MMC的桥臂参考电压，减小故障后MMC输出直流电压，实现对直流故障电流的抑制。同时，通过将交流侧虚拟阻抗电路经反馈函数映射到功率控制器中，等效增大MMC交流侧阻抗值，有效限制因直流限流导致的交流侧过流，减小注入三相桥臂的交流电流，使直流短路故障时的直流电流与桥臂电流同时得到抑制，降低限流电抗器的限流要求，在减小限流电抗器取值的同时也降低直流断路器的开断要求。
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公开(公告)号：CN113067358B
公开(公告)日：2024-09-27
申请号：CN202110320132.2
申请日：2021-03-25
申请人： 中国矿业大学
摘要： 本发明公开了一种减小MMC型直流电网直流侧限流电抗器的方法，属于电力系统输配电领域。较大的限流电抗器会增加直流电网的投资成本，影响直流系统的动态性与稳定性，本发明基于现有MMC基本控制策略，通过引入限流因子这一控制变量，根据直流故障电流的大小自动调节MMC的桥臂参考电压，减小故障后MMC输出直流电压，实现对直流故障电流的抑制。同时，通过将交流侧虚拟阻抗电路经反馈函数映射到功率控制器中，等效增大MMC交流侧阻抗值，有效限制因直流限流导致的交流侧过流，减小注入三相桥臂的交流电流，使直流短路故障时的直流电流与桥臂电流同时得到抑制，降低限流电抗器的限流要求，在减小限流电抗器取值的同时也降低直流断路器的开断要求。
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公开(公告)号：CN114614691A
公开(公告)日：2022-06-10
申请号：CN202210218901.2
申请日：2022-03-07
申请人： 中国矿业大学
IPC分类号： H02M7/5387 , H02M7/483 , H02M1/12 , H02M1/08
摘要： 本发明给出了一种模块化多电平变换器的最优开关序列模型预测控制算法，包括以下步骤：将三相MMC的电流预测模型转换成电压预测模型；将预测电压矢量转化到g‑h坐标系下，选出三个最近的电压基矢量；筛选使开关动作次数最少的开关状态组合，得到对称的七段式开关序列；对价值函数求取极值，得到各个矢量的最优作用时间；令上、下桥臂电压之和跟随期望值，来抑制相间环流；利用排序均压算法完成MMC变换器的开关控制。该方法可推广至任意电平，且算法的复杂程度不变。与传统的模型预测相比，该方法实现了固定的开关频率，消除了权重因子，降低了谐波含量，减少了计算负担，提高了输出电流跟踪精度。
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公开(公告)号：CN114301307A
公开(公告)日：2022-04-08
申请号：CN202111607919.3
申请日：2021-12-20
申请人： 中国矿业大学
摘要： 本发明给出了一种无网侧电压传感器的双级式矩阵变换器预测控制方法，该方法在双级式矩阵变换器现有模型预测控制的基础上进行改进，根据整流级时域模型建立输入侧与网侧的磁链方程估计网侧电压。为了实现虚拟磁链的准确观测，通过一阶低通滤波器代替纯积分环节，并通过交叉补偿观测器补偿低通滤波器产生的幅值和相位差异。基于虚拟磁链计算瞬时功率，并以其为中间变量进行电网电压的估计。该方法可减少双级式矩阵变换器模型预测控制中的三个网侧电压传感器，大大降低了模型预测控制的成本且不影响其控制性能。
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