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公开(公告)号：CN118117905A
公开(公告)日：2024-05-31
申请号：CN202410241351.5
申请日：2024-03-04
Applicant: 南京师范大学
IPC: H02M7/5387
Abstract: 本发明公开了一种六边形固态变压器拓扑、控制方法和装置，所述拓扑包括：六边形变换器、中压直流端口和交流端口，其中：六边形变换器，包括并联的第一主桥臂和第二主桥臂；第一主桥臂包括串联的三个子桥臂；第二主桥臂包括串联的三个子桥臂；所述中压直流端口，分别与第一主桥臂和第二主桥臂之间的并联点连接；所述交流端口，由子桥臂之间的串联点两两配对形成。采用上述技术方案，将高压侧的能量以高频功率的形式，经高频流通路径引入高频变换器并传送至低压侧，从而使得中(高)压侧输入级和中间侧隔离级的传输功率复合；同时各端口频率解耦无需借助额外的选频网络，减少元件数量，进一步提高固态变压器的功率密度，降低体积和成本。
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公开(公告)号：CN112260563A
公开(公告)日：2021-01-22
申请号：CN202011199964.5
申请日：2020-10-30
Applicant: 南京师范大学
Abstract: 本发明公开了一种用于2N+1型单相MMC的改进型模型预测控制方法。该方法在模型预测控制算法中加入了电容电压平均值与参考值的比较，如果平均值大于参考值，则表示需要增加子模块投入的数量。相反，如果平均值低于参考值，则表示投入的子模块应该减少。使得电容电压在不修改代价方程的情况下稳定在参考值上。此外，使用该方法，在每个滚动优化过程中，遍历的选项减少到最多6种。
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公开(公告)号：CN111293894A
公开(公告)日：2020-06-16
申请号：CN202010159522.1
申请日：2020-03-09
Applicant: 南京师范大学
IPC: H02M5/293
Abstract: 本发明公开了一种模块化多电平矩阵变换器电容电压平衡控制方法。该方法首先通过输出功率控制和总电容电压平衡控制，得到桥臂电流中输入、输出电流分量的参考值；接着，通过基于双频循环电流注入的桥臂间电容电压平衡控制，得到桥臂电流中两种频率循环电流分量的参考值，进而求出桥臂电流的参考值；最后将电流传感器实际测量的桥臂电流与桥臂电流参考值比较，经由比例积分控制，再采用输入、输出电压的前馈控制，得到桥臂电压参考值，并用来求出控制子模块开关的信号。本发明无需对电路进行复杂的变换，且在桥臂传输功率不平衡时，不仅能够实现电容电压的平衡，还能确保注入的循环电流不会影响输入、输出电流。
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公开(公告)号：CN118157190A
公开(公告)日：2024-06-07
申请号：CN202410277550.1
申请日：2024-03-12
Applicant: 南京师范大学
IPC: H02J3/36 , H02M7/483 , H02M7/5387
Abstract: 本发明公开了一种基于优先级排序的MMC子模块电容均压控制方法、装置，所述方法包括：将各个子模块进行对应的优先级分组，得到多个子模块组；将子模块组进行优先级排序，从高至低逐个将子模块组纳入高级组合，直到高级组合中的子模块总数大于或等于半桥臂中投入的子模块的数量，将高级组合中优先级最低的子模块组的优先级作为标准优先级；在第二控制周期中，将优先级高于标准优先级的子模块组投入，将优先级低于标准优先级的子模块组切出；标准优先级的子模块组中，筛选投入的子模块和切出的子模块。采用上述技术方案，在控制子模块电容电压平衡的前提下，降低子模块的开关频率和子模块电容电压排序计算次数，从降低开关损耗和总体控制复杂度。
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公开(公告)号：CN113410993B
公开(公告)日：2022-06-03
申请号：CN202110600462.7
申请日：2021-05-31
Applicant: 南京师范大学
Abstract: 本发明公开了一种有限状态机的模块化多电平直流变压器控制方法、装置，所述方法包括：所述变压器原边包括上桥臂和下桥臂，每个桥臂包括多个级联的子模块，每个子模块包括相互并联的开关管和电容，上桥臂和下桥臂的耦合点与地之间输出电平，变压器副边为H桥；由输出的电平等级，确定对应的子模块导通或关断状态的子模块状态组合；确定在电平等级切换时，环流实际值相对环流参考值的环流变化程度；根据子模块状态组合，选择在电平等级单调切换过程中，特定子模块动作次数在预定次数之内的子模块导通或关断顺序。采用上述技术方案，通过有限状态机的设计，确定控制子模块投切时环流实际值情况，实现子模块电容电压的平衡，和抑制原边环流振荡。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN112260563B
公开(公告)日：2022-03-25
申请号：CN202011199964.5
申请日：2020-10-30
Applicant: 南京师范大学
Abstract: 本发明公开了一种用于2N+1型单相MMC的改进型模型预测控制方法。该方法在模型预测控制算法中加入了电容电压平均值与参考值的比较，如果平均值大于参考值，则表示需要增加子模块投入的数量。相反，如果平均值低于参考值，则表示投入的子模块应该减少。使得电容电压在不修改代价方程的情况下稳定在参考值上。此外，使用该方法，在每个滚动优化过程中，遍历的选项减少到最多6种。
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公开(公告)号：CN113922684A
公开(公告)日：2022-01-11
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：CN113410993A
公开(公告)日：2021-09-17
申请号：CN202110600462.7
申请日：2021-05-31
Applicant: 南京师范大学
Abstract: 本发明公开了一种有限状态机的模块化多电平直流变压器控制方法、装置，所述方法包括：所述变压器原边包括上桥臂和下桥臂，每个桥臂包括多个级联的子模块，每个子模块包括相互并联的开关管和电容，上桥臂和下桥臂的耦合点与地之间输出电平，变压器副边为H桥；由输出的电平等级，确定对应的子模块导通或关断状态的子模块状态组合；确定在电平等级切换时，环流实际值相对环流参考值的环流变化程度；根据子模块状态组合，选择在电平等级单调切换过程中，特定子模块动作次数在预定次数之内的子模块导通或关断顺序。采用上述技术方案，通过有限状态机的设计，确定控制子模块投切时环流实际值情况，实现子模块电容电压的平衡，和抑制原边环流振荡。
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公开(公告)号：CN118117906A
公开(公告)日：2024-05-31
申请号：CN202410241354.9
申请日：2024-03-04
Applicant: 南京师范大学
IPC: H02M7/5387
Abstract: 本发明公开了一种八边形混频固态变压器拓扑、控制方法和装置，所述拓扑包括：八边形变换器、中压直流端口、基频交流端口和高频交流端口，其中：八边形变换器，包括并联的第一主桥臂和第二桥臂；第一主桥臂包括串联的四个子桥臂；第二主桥臂包括串联的四个子桥臂；所述中压直流端口，分别与第一主桥臂和第二主桥臂之间的并联点连接；基频交流端口、第一高频交流端口和第二高频交流端口，由子桥臂之间的串联点两两配对形成。采用上述技术方案，利用混频调制，实现工频交流直接到高频交流的转换，有效减少了电能变换环节；各端口频率解耦无需借助选频网络，减少元件数量，提高固态变压器的功率密度，降低体积和成本。
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公开(公告)号：CN115632562A
公开(公告)日：2023-01-20
申请号：CN202211353724.5
申请日：2022-11-01
Abstract: 本发明公开了一种基于MMC子模块桥臂复用的固态变压器拓扑及调制方法，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；所述调制方法包括：在单相线路的子模块中设置与高频子模块对应的高频消除子模块；所述高频消除子模块的调制信号，直流分量和基频分量与高频子模块相同，高频分量与高频子模块相反；在子模块的第二桥臂中采用第一桥臂的共模低频调制信号和差模高频调制信号。采用上述技术方案，开关管的使用数量显著减少，无需选频网络即可以实现子模块高低频调制信号的解耦，避免了高频开关信号与低频开关信号的相互干扰。
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