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[发明专利]柔直送出系统送端交流故障的频率稳定控制方法及介质-CN202210038362.4有效
发明人：曹武;叶海涵;席嫣娜;刘庆时;陈武 -专利权人：东南大学;国网北京市电力公司
申请日： 2022-01-13 - 公布日： 2023-10-03 - 主分类号： H02J3/36 文献下载
摘要：本发明公开柔直送出系统送端交流故障的频率稳定控制方法及介质，所述频率稳定控制方法包括以下步骤:频率稳态约束的新能源站输出有功和无功电流范围的确定；在S1所得电流范围内用频率动态约束求解该系统的频率稳定边界；在新能源站的并网逆变器中设计频率稳定控制算法，包括q轴电压环和频率差校正；根据S1所得有功和无功电流范围确定S3的输出下限；用S2所得稳定边界进行S3的参数整定。本发明控制方法通过更改新能源站并网逆变器控制实现交流故障下频率稳定范围拓宽，可用于确保稳态工作点存在性和动态过程的频率稳定性。
送出系统交流故障频率稳定控制方法介质

[发明专利]一种计及限流电感的柔性直流送端交流故障穿越方法-CN202111133917.5有效
发明人：曹武;叶海涵;席嫣娜;刘庆时;陈武 -专利权人：东南大学;国网北京市电力公司
申请日： 2021-09-27 - 公布日： 2023-09-19 - 主分类号： H02J3/36 文献下载
摘要：本发明公开了一种计及限流电感的柔性直流送端交流故障穿越方法，主要包括直流电流环和耗能装置协调控制。其中，直流电流环由稳态电流参考值、斜率限制器、电流参考值扰动、限幅环节、电流控制回路构成，用以促进交直流功率匹配；电流参考值扰动用以实现子模块电容电压自恢复与调制比退饱和，并能抑制直流电压冲击；耗能装置协调控制用于辅助直流电流环在故障清除时抑制子模块电容电压过压。所提算法故障稳态期间可将送端站直流电压控制为额定值，故障暂态期间容许模块化多电平变换器自发提供能量缓冲，且能自适应地实现子模块电容电压恢复与交流调制比退饱和。
一种限流电感柔性直流交流故障穿越方法

[发明专利]一种基于二极管整流和电流源变换器的送端站设计方法-CN202310186146.9在审
发明人：陈武;叶海涵 -专利权人：东南大学
申请日： 2023-03-01 - 公布日： 2023-05-09 - 主分类号： H02J3/36 文献下载
摘要：本发明一种基于二极管整流和电流源变换器的送端站设计方法，涉及新能源稳定外送应用技术领域，参数设计、黑启动设计、直流故障穿越设计和交流故障穿越设计，参数设计主要基于如下约束实现：二极管整流数量约束、电流源变换器的调制比约束、电流源变换器的直流电压约束、直流故障穿越约束；黑启动设计通过受端站的定电流与定电圧控制切换实现海上新能源站启动；直流故障穿越设计中考虑了交流耗能投切产生的参数误差，通过电流源变换器直流电压反转实现了直流故障电流的抑制；交流故障穿越设计中通过优化故障期间的有功传输、降低直流母线电压幅值抑制了电流源变换器的调制波饱和，实现了故障期间的连续稳定运行。
一种基于二极管整流电流变换器送端站设计方法

[发明专利]一种基于虚拟同步发电机的孤岛检测方法-CN201910194305.3有效
发明人：施凯;叶海涵;徐培凤 -专利权人：江苏大学
申请日： 2019-03-14 - 公布日： 2022-12-16 - 主分类号： H02J3/38 文献下载
摘要：本发明公开了一种基于虚拟同步发电机的孤岛检测方法，包括支路1和支路2两条触发支路构成逻辑或关系，其中支路1利用交流母线处有功功率和交流电压幅值的突变顺序判断系统脱网时刻；支路2实时监测脱网时刻无功环震荡现象，增强系统可靠性；本发明所提新被动式孤岛检测方法仅需要简单的捕捉、计数与逻辑运算即可输出孤岛信号，具备较好的冗余度，检测速度接近PWM开关频率，能在多重电网电压扰动、低电压穿越、逆变器输出功率等于本地负荷功率、负载功率因素2.5等复杂工况中准确识别脱网时刻，具备较好的速动性和鲁棒性。
一种基于虚拟同步发电机孤岛检测方法

[发明专利]一种新能源孤岛送出交流故障穿越控制方法及其装置-CN202110391276.7有效
发明人：陈武;叶海涵 -专利权人：东南大学
申请日： 2021-04-13 - 公布日： 2022-07-05 - 主分类号： H02J3/38 文献下载
摘要：本发明公开了一种新能源孤岛送出交流故障穿越控制方法及其装置，属于新能源稳定外送应用领域，所述算法的设计步骤包括：新能源站汇集线路等值、新能源站端电压计算、柔直送端站功率连续区域计算、最大功率点提取、数据拟合、添加触发条件，将上述控制方法的输出输入至送端站电压环以实现故障穿越,适用于新能源经柔直孤岛送出时送端并网点的故障穿越问题，可恢复并网点电压可控性、维持功率外送的连续性，在送端交流故障下通过降低并网点以调节新能源站故障特征，从而优化送端站的平衡点位置，实现故障期间的并网点电压可控、维持最大功率外送，与故障清除时的并网点过压抑制。
一种新能源孤岛送出交流故障穿越控制方法及其装置

[发明专利]基于可控直流母线的分布式储能装置-CN201911050804.1有效
发明人：陈武;叶海涵 -专利权人：东南大学
申请日： 2019-10-31 - 公布日： 2022-02-15 - 主分类号： H02M3/158 文献下载
摘要：本发明公开了一种基于可控直流母线的分布式储能装置，该储能装置包含可控直流母线部分和逆变器部分，可控直流母线部分由多个半桥电路构成的链式电路和buck/boost双向调压电路组成，逆变器部分由三相桥式变换器组成。链式电路由电压环经加入电压均衡算法的载波层叠调制得到开关信号，buck/boost双向调压电路由电压采样值除以电压给定值经PWM调制得到开关信号，逆变器电路由基于矢量控制的并网算法经PWM调制得到开关信号。所提直流母线结构将链式电路的降压优势和buck/boost电路的升压优势相结合，具备控制方法简单、稳定直流母线电压、降低储能成本和内阻损耗、均衡各储能单元出力、通用性强和易扩展等优势，适应低压大功率的分布式储能的特殊运行环境。
基于可控直流母线分布式装置

[发明专利]一种车载移动储能方舱多能源接入系统与控制方法-CN202110760230.8在审
发明人：陈武;叶海涵;郝文波;王长宝;侯凯;江小兵;胡秦然 -专利权人：东南大学;国网浙江省电力有限公司电力科学研究院
申请日： 2021-07-06 - 公布日： 2021-10-01 - 主分类号： H02J3/38 文献下载
摘要：本发明公开了一种车载移动储能方舱多能源接入系统与控制方法，属于交直流供电应用领域。本发明的车载移动储能方舱的多能源接入系统与控制方法，适用于应急保障供电场合下移动储能方舱的临时组网与协调稳定运行。储能方舱的直流母线分别与光伏、直流负荷、外部储能电连接，储能方舱内部包含双向升压变换器、储能电池和储能变流器，储能方舱交流母线分别与交流负荷、另一台储能方舱的交流母线、柴油发电机电连接，且储能方舱之间存在通信；直流母线采用分段下垂控制方法，本发明所提方法可实现多种能源的接入与整体系统的协调稳定运行，确保电源功率波动与在线投退时母线电压的稳定性，优化供电质量和可靠性，具备系统结构灵活度高、易扩展等优势。
一种车载移动储能方舱多能接入系统控制方法

[发明专利]基于虚拟同步发电机技术的风电机组微网运行虚拟惯性控制系统及方法-CN201710874579.8有效
发明人：施凯;叶海涵;徐培凤;孙宇新;刘奕辰 -专利权人：江苏大学
申请日： 2017-09-25 - 公布日： 2020-06-09 - 主分类号： H02J3/48 文献下载
摘要：本发明公开了基于虚拟同步发电机技术的风电机组微网运行虚拟惯性控制系统及方法，借鉴虚拟同步发电机技术现有成果，通过加入附加下垂特性、设计储能装置自主控制算法和功率给定模块，将风机组虚拟惯性、储能装置虚拟惯性和VSG惯性响应相互配合，有效应对虚拟惯性算法与最大风能追踪算法耦合、与储能算法难以兼容问题。本发明可有效应对各种风速和负载突变问题，限制交流侧频率突变幅度，增强微网系统自主调节能力，有助于拓展风电场对源网荷系统稳定性和频率调节的贡献。并且，不需要提前进行超速或减载等措施，不需要加入桨距角控制，可有效提高储能装置利用率和风能利用率。
基于虚拟同步发电机技术机组运行惯性控制系统方法

[发明专利]基于励磁状态分析的虚拟同步发电机低电压穿越控制方法-CN201710876304.8有效
发明人：施凯;叶海涵;徐培凤;孙宇新;刘奕辰 -专利权人：江苏大学
申请日： 2017-09-25 - 公布日： 2020-03-31 - 主分类号： H02J3/38 文献下载
摘要：本发明公开了基于励磁状态分析的虚拟同步发电机低电压穿越控制方法，所述方法包括:借鉴同步发电机与电网并联时无功功率调节原理，改进下垂特性、无功环和有功环的设计，有效应对无功增量过大、冲击电流难以避免、环路耦合加强问题；在不改变系统VSG特性的基础上重新设计附加电流环,在电网故障期间可辅助系统欠励磁状态运行,调节输出电流并发出无功功率支撑。本发明采取了新的定向方法，加速了暂态过程，在电网故障期间无需切换控制算法，也无需另加入状态间平滑切换策略，可同时应对低电压穿越问题和电网不对称跌落问题。
基于状态分析虚拟同步发电机电压穿越控制方法

[发明专利]虚拟同步发电机的孤岛检测方法、系统以及微网控制系统-CN201710119604.1有效
发明人：施凯;焦龙;徐培凤;叶海涵;孙宇新 -专利权人：江苏大学
申请日： 2017-03-02 - 公布日： 2019-12-31 - 主分类号： H02J3/38 文献下载
摘要：本发明公开了一种基于虚拟同步发电机的孤岛检测方法、系统以及微网控制系统，利用同步发电机的下垂特性，在并网运行时，将逆变器输出角频率和电压作为VSG算法的参考值；当非计划孤岛发生时，采用孤岛检测检测到孤岛现象并给出控制信号切换到孤岛运行，并将参考频率及参考电压设置为固定值，来保证系统频率稳定，并在孤岛检测方法中引入正反馈来加快检测速度，减小检测盲区；本发明中并网逆变器通过孤岛检测算法可以快速有效地,到孤岛现象并及时切换到孤岛运行，实现并网到孤岛的柔性切换。
基于虚拟同步发电机孤岛检测方法系统以及控制系统

[发明专利]异步风电机组虚拟同步化并网控制方法及系统-CN201710119634.2有效
发明人：施凯;叶海涵;徐培凤;焦龙;孙宇新 -专利权人：江苏大学
申请日： 2017-03-02 - 公布日： 2019-10-01 - 主分类号： H02J3/44 文献下载
摘要：本发明公开了基于定子双绕组异步风电机组虚拟同步化并网控制方法及系统，风电机组采用的发电机为定子双绕组异步发电机，其定子上的控制绕组接控制侧逆变器从而实现对整个发电机组的有效控制，其定子上的功率绕组接不控整流桥向直流母线输送功率。风电机组的并网逆变器控制方法采用虚拟同步化并网控制方法，在基于虚拟同步发电机的微网逆变器控制方法中，加入准同期并列算法，预同步控制算法，基于二阶广义积分器的虚拟阻抗算法，并采用基于准比例谐振算法的空间电压矢量调制方法。本发明能够实现整个定子双绕组异步风电系统高效稳定运行，且能够自动选择并网时机，使并网瞬间无冲击电流，实现高效柔性并网。
基于定子绕组异步机组虚拟同步并网控制方法系统

[发明专利]一种基于虚拟同步发电机的并网控制方法及系统-CN201710119626.8有效
发明人：施凯;焦龙;徐培凤;叶海涵;孙宇新 -专利权人：江苏大学
申请日： 2017-03-02 - 公布日： 2019-08-27 - 主分类号： H02J3/38 文献下载
摘要：本发明公开了一种基于虚拟同步发电机的并网控制方法及系统，所述方法：包括采用基于降阶谐振器与三阶广义积分器级联的同步阻抗方法模拟同步发电机的同步阻抗以提高系统的稳定性，抑制负荷扰动形成的电流偏差和实现功率的均分，利用准比例谐振控制器抑制输出电压的不平衡与谐波分量；将基于降阶谐振器锁相环与准同步并列算法结合，避免了电网电压及逆变器输出电压不对称和谐波对检测精度的影响，通过准同步并列算法将虚拟同步逆变器输出电压的频率、幅值和相位快速无静差地跟踪上电网电压，从而来实现离/并网的柔性切换，提高系统供电可靠性并改善电能质量。
一种基于虚拟同步发电机并网控制方法系统

[发明专利]一种基于虚拟同步发电机的快速调压系统的方法-CN201910209461.2在审
发明人：施凯;叶海涵;徐培凤 -专利权人：江苏大学
申请日： 2019-03-19 - 公布日： 2019-07-12 - 主分类号： H02J3/38 文献下载
摘要：本发明公开了一种基于虚拟同步发电机的快速调压系统的方法，包括：储能装置侧控制模块、功率给定模块、输出调制模块。功率给定模块用于计算输出至VSG算法的功率给定，可在无需参数设计的基础上迅速完成交流母线调频调压，抑制系统在脱网瞬间的功率失衡现象，输出调制模块用以辅助系统在不对称负荷运行环境中隔离故障相，改进输出电压波形对称度。本发明能有效限制下垂特性响应区间、精确调节电压波形、在多参数同时突变时维持输出电压稳定、在不对称负荷下隔离故障相等，有助于抑制暂态不平衡功率，提高稳态电压自治能力，为交流母线的电能质量提供可靠保障。
同步发电机调压系统隔离故障交流母线输出调制不对称虚拟输出电压波形输出电压稳定暂态不平衡参数设计储能装置电压波形辅助系统可靠保障控制模块失衡现象特性响应稳态电压抑制系统有效限制运行环境对称度多参数调频下垂调压脱网算法相等突变输出改进

[发明专利]一种基于扰动观测的虚拟并网同步逆变器控制方法及系统-CN201710119607.5在审
发明人：施凯;叶海涵;徐培凤;焦龙;孙宇新 -专利权人：江苏大学
申请日： 2017-03-02 - 公布日： 2017-05-24 - 主分类号： H02J3/38 文献下载
摘要：本发明涉及一种基于扰动观测的虚拟并网同步逆变器控制方法及系统，包括以下步骤S1从接有三相逆变器的三相电路实时采集三相电压和电流；S2将所述三相电压和电流进行坐标的3/2变换，通过功率的计算公式得出有功功率和无功功率；S3从所述有功功率和无功功率通过VSG控制算法得出三相调制波信号；S4通过所述三相电压和电流计算干扰补偿量；S5所述三相调制信号减去所述干扰补偿量得到补偿后的控制信号；S6将所述补偿后的控制信号与三角载波进行比较，产生SPWM波控制所述三相逆变器的工作状态。本发明还涉及实现所述方法的系统。
一种基于扰动观测虚拟并网同步逆变器控制方法系统

[发明专利]一种基于虚拟同步机的三相四臂逆变器控制方法及系统-CN201710119603.7在审
发明人：施凯;焦龙;徐培凤;叶海涵;孙宇新 -专利权人：江苏大学
申请日： 2017-03-02 - 公布日： 2017-05-17 - 主分类号： H02M7/5387 文献下载
摘要：本发明公开了一种基于虚拟同步机的三相四臂逆变器控制方法及系统，首先通过基于降阶谐振器的分序方法把三相的不对称矢量快速分解成对称的正序、负序及零序的分量，避免谐波分量对控制回路的影响；然后根据分离出来的正序、负序以及零序的电压和电流分量计算得到正序参考电压、负序参考电压以及零序参考电压，将正序、负序和零序参考电压相加并输入基于abc坐标系下的三维空间矢量调制，产生控制三相四桥臂逆变的脉冲信号。本发明可以实现正序、负序和零序的独立控制，同时抑制和消除逆变器输出电压负序分量、零序分量和谐波分量的影响，在不平衡和非线性负载的情况下具有很好的控制特性，模拟了同步发电机特性,提升电网对分布式电源的接纳能力。
一种基于虚拟同步三相逆变器控制方法系统

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