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公开(公告)号：CN118263838A
公开(公告)日：2024-06-28
申请号：CN202410320213.6
申请日：2024-03-20
Applicant: 湖南大学
IPC: H02H9/02 , H02J3/24 , H02J3/38 , H02J3/48 , H02J3/32 , H02J3/50 , H02J3/16 , H02M1/32 , G06F17/10 , G06F17/11
Abstract: 本发明公开了一种适用于构网型储能变流器的自适应阻抗限流控制方法及系统。在电网故障工况下，利用所构建的差分约束不等式组来判定构网型储能变流器的故障电流是否会越限。当判定故障电流越限时，则构建故障特征量基于所提判别式得到故障类型，再利用所提的自适应虚拟阻抗计算公式来生成虚拟阻抗，以限制故障电流在安全范围以内。最后，还提出了一种考虑虚拟阻抗限流控制影响的功角稳定控制方法。本发明方法不仅能够在各电网故障类型下实现限流，保障装置的安全稳定运行；而且在故障期间内能够维持构网型储能变换器的电压源特性，并使其迅速响应无功功率支撑电网电压，有助于提升新型电力系统的电压暂态稳定性。
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公开(公告)号：CN118209801A
公开(公告)日：2024-06-18
申请号：CN202410320200.9
申请日：2024-03-20
Applicant: 湖南大学
IPC: G01R31/00
Abstract: 本发明提出了一种构网型储能变换系统的故障检测方法及系统。通过利用陷波器的带阻特性实现无时延提取正序电压和负序电压，以瞬时值的方式计算出正序压差和负序压差并构建出压差故障特征量，执行过程中不会引入任何延时；再利用暂稳态差分方程来预测出后n拍的虚拟故障电流，并计算出三相最大虚拟电流幅值。由于暂稳态方程中采用相量旋转的方式替换微分项，能够规避掉谐波带来的干扰。最后，以三相最大虚拟电流幅值、故障压差特征量结合一次整定和二次整定的方式来生成了故障触发信号，充分结合了电流和电压两类特征量的优点，能够避免如离并网、功率阶跃等单类电气量突变暂态过程的干扰，保证了方法的快速性和可靠性。
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公开(公告)号：CN117060488A
公开(公告)日：2023-11-14
申请号：CN202311040783.1
申请日：2023-08-17
Applicant: 湖南大学
Abstract: 本发明公开了一种构网型逆变器的平滑并网方法，构网型逆变器采用基于虚拟同步发电机控制的构网控制技术；本发明通过构建电压正交矢量，实时计算并网开关两侧电压的虚拟幅值差和虚拟相角差，并利用比例积分调节器来产生电压差额的补偿量，对所述构网型逆变器的输出电压与电网电压进行幅值和相角同步，以实现构网型逆变器的可靠平滑并网。本发明能够实现360°全范围相角差下的快速同步跟踪，有效解决并网冲击问题，具备良好的电网背景谐波抑制和三相不平衡应对能力，保证构网型逆变器的安全并网和高效稳定运行。
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公开(公告)号：CN119921587A
公开(公告)日：2025-05-02
申请号：CN202510404755.6
申请日：2025-04-02
Applicant: 湖南大学
IPC: H02M7/487 , H02M7/5387 , H02J3/16 , H02J3/32
Abstract: 本发明公开了一种低成本高无功过载储能变流器拓扑及其调制策略，用于提升储能变流器的无功过载能力，属于交流‑直流变换器技术领域。本发明通过在传统ANPC桥臂上增加辅助二极管，在变流器高比例无功出力时，分担IGBT模块的反向电流，可以在充分利用既有设备的基础上低成本高效地提升变流器的无功过载能力。此外，还针对此拓扑提出了基于三次谐波注入的无功过载能力增强调制策略，通过在调制波中注入三次谐波，提高了辅助二极管的利用率，进一步增强了无功电流的输出能力。本发明在Simulink/Plecs中对一台100kVA样机进行试验验证，所提拓扑在传统ANPC基础上器件成本仅提升5.45%，无功过载能力提升了22%，能够有效增强储能变流器的电网电压支撑能力。
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公开(公告)号：CN118199133A
公开(公告)日：2024-06-14
申请号：CN202410228893.9
申请日：2024-02-29
Applicant: 湖南大学
Abstract: 本发明公开了一种基于混合换相换流器的高压直流输电系统及其控制方法，受端混合换相换流器由两个结构相同的格雷兹桥换流阀串联组成，换流阀各相出口处均串联限流电感及并联滤波电容；每个换流阀包括三个并联的桥臂，每个桥臂由两个结构相同的上、下换流阀臂串联组成；每个换流阀臂由m个晶闸管和n个逆阻型IGCT串联组成。本发明在受端电网正常时，利用电网电压自然换相以降低损耗，在电网故障时，主动关断逆阻型IGCT确保可靠换相以抑制换相失败，滤波电容可抑制关断过电压。根据混合换相换流器结构特征，发明了逆变器定直流电压控制方法，在电网故障时，根据直流电压指令，动态增加逆变器触发角，从而维持直流电压稳定，保证尽可能多的直流功率传输。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN119051120A
公开(公告)日：2024-11-29
申请号：CN202410991326.9
申请日：2024-07-23
Applicant: 湖南大学
Abstract: 本发明公开了一种兼备故障限流和暂态稳定性提升的构网型变流器控制方法及系统，主要从两方面实现故障限流和暂态稳定性提升，其一是通过将参与有功功率计算的变流器输出电压切换为虚拟内电势，实现等效虚拟电阻从变流器侧转移到电网侧，间接增强电网阻抗的阻性成分，进而提升构网型变流器在电网短路故障下的暂态同步稳定性；其二，根据故障严重程度对虚拟阻抗进行自适应调整，使得构网型变流器在其过流极限范围内最大限度输出短路电流，在保证变流器运行安全的同时，尽可能为电网提供功率支撑。该方法实现了虚拟电阻与虚拟电抗的独立管理，克服了现有基于虚拟阻抗的构网型变流器故障限流控制方法易导致装置暂态失稳的难题。
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公开(公告)号：CN117856188A
公开(公告)日：2024-04-09
申请号：CN202311775830.7
申请日：2023-12-21
Applicant: 湖南大学
Abstract: 本发明公开了一种基于动态虚拟阻抗的构网型储能变换器故障限流方法，通过引入正负序动态虚拟阻抗，根据电网电压跌落程度和并网电流大小实时调整虚拟阻抗至最优值，在对称故障及不对称故障等全类别短路故障下均能有效抑制短路电流，保护变换器设备的运行安全。此外，本方法还根据故障工况对功率指令进行调整，在维持暂态功角稳定的同时，实现无功功率的快速支撑，该方法有助于电网故障恢复，增强新型电力系统的运行稳定性，有效解决在电网严重短路故障下现有控制方法难以兼顾故障限电流和暂态失稳的问题。
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公开(公告)号：CN115549162A
公开(公告)日：2022-12-30
申请号：CN202211394992.1
申请日：2022-11-08
Applicant: 湖南大学
Abstract: 本发明公开了一种高压直挂链式储能变换系统的故障容错控制方法及系统，当子模块的储能电池发生故障时，对故障部分进行旁路，并根据系统故障模块总数以及上级电网调度要求对系统级有功和模块级有功出力进行自适应调节。同时考虑子模块故障下各电池组荷电状态不均问题，当电池组SOC最大偏差超过阈值时，在子模块功率控制中增加SOC均衡控制来抑制各模块的SOC偏差。系统能够在故障子模块数超过冗余子模块数的情况下具备容错运行能力，提高电网在不平衡工况下的运行能力，为新型电力系统的安全稳定运行提供功率保障，具有可靠性高、效率高、动态响应高等优点。
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公开(公告)号：CN115395567A
公开(公告)日：2022-11-25
申请号：CN202211069280.2
申请日：2022-09-01
Applicant: 湖南大学
Abstract: 本发明公开了一种高压直挂大容量储能变换系统相间均衡控制方法，当电网电压不平衡时，电压与电流的不同相序之间会在PCS相间产生不平衡功率，从而导致相间蓄电池荷电状态不平衡，降低了电池寿命。本发明公开的星接级联H桥电池储能变换系统的相间均衡控制方法采用一种零序电压注入法，以三相SOC平均值作为指令，a、b两相SOC平均值分别与该指令值作差后经过P控制器得到两个中间量，这两个中间量乘以一个转换矩阵即可得到零序电压指令。本发明的相间SOC均衡控制方法计算简单，效果明显。
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公开(公告)号：CN115395567B
公开(公告)日：2024-09-17
申请号：CN202211069280.2
申请日：2022-09-01
Applicant: 湖南大学
Abstract: 本发明公开了一种高压直挂大容量储能变换系统相间均衡控制方法，当电网电压不平衡时，电压与电流的不同相序之间会在PCS相间产生不平衡功率，从而导致相间蓄电池荷电状态不平衡，降低了电池寿命。本发明公开的星接级联H桥电池储能变换系统的相间均衡控制方法采用一种零序电压注入法，以三相SOC平均值作为指令，a、b两相SOC平均值分别与该指令值作差后经过P控制器得到两个中间量，这两个中间量乘以一个转换矩阵即可得到零序电压指令。本发明的相间SOC均衡控制方法计算简单，效果明显。
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