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公开(公告)号：CN112653171A
公开(公告)日：2021-04-13
申请号：CN202011440498.5
申请日：2020-12-11
申请人： 华北电力大学 , 中国华能集团清洁能源技术研究院有限公司 , 华能集团技术创新中心有限公司
摘要： 本发明提供了一种适用于海上风电送出的混合型换流器拓扑及其控制策略。大规模风机经变流器汇集至海上交流母线，由海上换流器整流送出，经直流电缆至陆上换流器逆变后并入交流电网。本发明采用的海上换流器包括主动换相型电流源换流器(CSC)和电压源换流器(VSC)，CSC与VSC级联而成。海上VSC采用定交流电压/频率控制，在风电场黑启动和功率送出阶段，实现功率返送和功率送出。本发明提供的技术方案优点在于：混合型海上风电送出换流器拓扑不仅可以实现风电黑启动，还便于建立交流母线电压，与纯VSC的海上送端换流器相比，进一步降低了海上平台的体积和重量。
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公开(公告)号：CN113162093A
公开(公告)日：2021-07-23
申请号：CN202011439858.X
申请日：2020-12-11
申请人： 华北电力大学 , 中国华能集团清洁能源技术研究院有限公司 , 华能集团技术创新中心有限公司
IPC分类号： H02J3/36 , H02M7/5387
摘要： 本发明提供了一种主动换相型电流源换流器(Current Source Converter，CSC)用于HVDC的基频控制策略，包括基频独立控制策略和基频协调控制策略。基频独立控制策略控制量为直流电流或直流电压，其测量值与参考值经过PI环节和限幅环节后得到触发角，用于生成触发脉冲。基频协调控制策略将两端换流站分为主站和子站，通过协调控制可以实现主站有功无功解耦控制，其控制输入量为有功和无功功率，经外环功率控制器和内环电流控制器后，分别得到主站触发角和子站直流电流参考值。相较于采用中高频脉冲宽度调制的CSC，本发明提供的技术方案能够有效降低直流电压波动，降低开关损耗，并增大有功和无功的运行范围。
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公开(公告)号：CN112600237A
公开(公告)日：2021-04-02
申请号：CN202011449557.5
申请日：2020-12-11
申请人： 华北电力大学 , 中国华能集团清洁能源技术研究院有限公司 , 华能集团技术创新中心有限公司
摘要： 本发明提供了一种适用于海上风电送出的轻型化混合型换流器拓扑及其控制策略。大规模风机经变流器汇集至海上交流母线，由海上换流器整流，再经直流电缆至陆上换流器逆变后并入交流电网。本发明采用的海上换流器包括主动换相型电流源换流器(CSC)与二极管整流器(DR)，CSC与DR级联而成。风电场启动阶段，CSC建立海上交流电压实现功率返送；风电场发电送出阶段，风机换流器和海上送端CSC共同控制有功功率、交流电压/频率，陆上受端换流器采用定直流电压控制。本发明提供的技术方案优点在于：CSC可以为无源系统供电，实现海上风电场的黑启动；送端换流器采用CSC与DR级联，可降低海上平台的体积和重量，从而降低成本。
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公开(公告)号：CN112600237B
公开(公告)日：2022-09-06
申请号：CN202011449557.5
申请日：2020-12-11
申请人： 华北电力大学 , 中国华能集团清洁能源技术研究院有限公司 , 华能集团技术创新中心有限公司
摘要： 本发明提供了一种适用于海上风电送出的轻型化混合型换流器拓扑及其控制策略。大规模风机经变流器汇集至海上交流母线，由海上换流器整流，再经直流电缆至陆上换流器逆变后并入交流电网。本发明采用的海上换流器包括主动换相型电流源换流器(CSC)与二极管整流器(DR)，CSC与DR级联而成。风电场启动阶段，CSC建立海上交流电压实现功率返送；风电场发电送出阶段，风机换流器和海上送端CSC共同控制有功功率、交流电压/频率，陆上受端换流器采用定直流电压控制。本发明提供的技术方案优点在于：CSC可以为无源系统供电，实现海上风电场的黑启动；送端换流器采用CSC与DR级联，可降低海上平台的体积和重量，从而降低成本。
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公开(公告)号：CN114678844A
公开(公告)日：2022-06-28
申请号：CN202210407012.0
申请日：2022-04-19
申请人： 华北电力大学 , 中国华能集团清洁能源技术研究院有限公司 , 华能集团技术创新中心有限公司
摘要： 本发明设计了一种基频调制电流源换流器直流短路保护算法。本发明针对基频调制电流源换流器(fundamental frequency modulation‑based current sourced converter，FFM‑CSC)直流侧短路故障进行研究，提出一种基于单端电气监测量的保护策略，不需双端通讯实现直流系统异常检测和故障分区。本发明根据故障过程电流通路建立故障等效模型，基于故障等效模型电流通路特点化简电路得到故障实用计算模型，针对相关电气量列写微分方程组，得到故障电流时域表达式，从仿真和理论分析角度总结故障规律。针对故障电流时域表达式总结故障发生初期过电流特点，设计检测线路异常的电流指标和保护算法。本发明保护算法能够为频调制电流源换流器构成的直流线路保护提供新思路。
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公开(公告)号：CN114362235A
公开(公告)日：2022-04-15
申请号：CN202210014654.4
申请日：2022-01-07
申请人： 华北电力大学
摘要： 本发明提供了一种适用于改进型并联电容换相换流器的新型单位功率因数控制策略。该换流器的换流变压器阀侧出口串联有滤波电感，滤波电感和换流阀交流侧出口之间并联有滤波电容，交流母线侧并联有无功补偿电容。新型单位功率因数控制策略为：选定整流站或逆变站为主站，另一侧为子站，在不同的运行工况下，主站可计算得到主站触发角和子站定直流电流控制的参考值，同时可在交流母线侧投切电容，通过两端协调控制实现主站注入交流系统的无功为0。本发明提供的技术方案优点在于：可以在全工况下实现单位功率因数运行；相比不投切电容的单位功率因数控制，降低了直流线路损耗；通过参数设计可以控制谐波含量，无需额外滤波装置。
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公开(公告)号：CN109687498A
公开(公告)日：2019-04-26
申请号：CN201811517758.7
申请日：2018-12-12
申请人： 国网冀北电力有限公司电力科学研究院 , 华北电力大学 , 国家电网有限公司 , 华北电力科学研究院有限责任公司
摘要： 本发明提供了一种换流站双极并联运行线路倒闸系统及方法，包括：交流电源AC的输出端连接负极换流站M1和正极换流站M2；负极换流站M1的上桥臂出线经负极接地极电抗L1、第一隔离开关S1接地；正极换流站M2的下桥臂出线经正极接地极电抗L2接地；负极换流站M1的下桥臂出线上设有第二隔离开关S2；第三隔离开关S3的一端连接负极换流站M1的上桥臂出线，另一端连接负极换流站M1的下桥臂出线；第四隔离开关S4的一端连接正极换流站M2的上桥臂出线，另一端连接负极换流站M1的上桥臂出线。本发明可以实现换流站双极并联运行线路融冰，且融冰成本低。
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公开(公告)号：CN113555893A
公开(公告)日：2021-10-26
申请号：CN202110800181.6
申请日：2021-07-15
申请人： 华北电力大学
摘要： 本发明提供了一种基于电流源换流器的海上风电直流送出系统结构及其控制策略。海上风电机组经各自变流器汇集至海上交流母线，再由海上主动换相型电流源换流器(CSC)整流送出，经海底直流电缆至陆上换流器，逆变后并入陆上交流电网。海上CSC采用基波频率调制方法。风电场启动阶段，投入海上黑启动电阻以辅助建立海上交流电压，海上CSC采用定交流电压频率控制，陆上换流站采用定直流电流控制，用于辅助控制交流电压幅值，该控制适用于黑启动过程和稳态运行。本发明提供的技术方案优点在于：CSC可以为无源系统供电，实现海上风电场的黑启动；海上换流器采用CSC可降低海上平台的体积和重量，从而降低建设成本。
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公开(公告)号：CN109687498B
公开(公告)日：2021-03-02
申请号：CN201811517758.7
申请日：2018-12-12
申请人： 国网冀北电力有限公司电力科学研究院 , 华北电力大学 , 国家电网有限公司 , 华北电力科学研究院有限责任公司
摘要： 本发明提供了一种换流站双极并联运行线路倒闸系统及方法，包括：交流电源AC的输出端连接负极换流站M1和正极换流站M2；负极换流站M1的上桥臂出线经负极接地极电抗L1、第一隔离开关S1接地；正极换流站M2的下桥臂出线经正极接地极电抗L2接地；负极换流站M1的下桥臂出线上设有第二隔离开关S2；第三隔离开关S3的一端连接负极换流站M1的上桥臂出线，另一端连接负极换流站M1的下桥臂出线；第四隔离开关S4的一端连接正极换流站M2的上桥臂出线，另一端连接负极换流站M1的上桥臂出线。本发明可以实现换流站双极并联运行线路融冰，且融冰成本低。
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