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[发明专利]一种多相风力发电系统直流并网结构及其控制方法-CN202110360796.1有效
发明人：杨光源;周诗嘉;辛清明;王振;彭光强;武霁阳;冯雷;徐爽;潘烙 -专利权人：中国南方电网有限责任公司超高压输电公司检修试验中心;南方电网科学研究院有限责任公司
申请日： 2021-04-02 - 公布日： 2023-08-08 - 主分类号： H02J1/12 文献下载
摘要：本申请公开了一种多相风力发电系统直流并网结构及其控制方法，其中结构包括：多相永磁同步发电机、三相桥式不控整流器、隔离型DC/DC变流器。其中，多相永磁同步发电机含有多套三相绕组，将每套三相绕组经过一个三相桥式不控整流器和一个隔离型DC/DC变流器变换后级联连接到高压直流电网。本申请采用的多相永磁同步发电机具有大功率、高转矩、低转矩脉动的特点，此外当某相发生故障后仍能通过降功率进行输出，具有较好的冗余特性；进一步地，通过隔离型DC/DC变流器中单相半桥整流器整流后级联直接并网的方式，能有效减少开关器件个数，降低风力发电系统成本。从而解决了传统的三相电机并网结构容易发生故障、容错性较低且成本较高的技术问题。
一种多相风力发电系统直流并网结构及其控制方法

[发明专利]一种基于H-MMC电机驱动系统的同频控制策略-CN202310212985.3在审
发明人：荣飞;徐爽;黄春辉;刘闯闯;孙宗卿;黄守道;潘烙 -专利权人：湖南大学
申请日： 2023-03-08 - 公布日： 2023-05-26 - 主分类号： H02P27/16 文献下载
摘要：本发明公开了一种基于H‑MMC电机驱动系统的同频控制策略；该电机驱动系统包括：永磁同步电动机、H‑MMC和交流电网；首先采用双环控制得到机侧d、q轴电压参考值，实时计算相角叠加量，并将其与锁相环所得电机端电压相角相加得到最终的电机相角以实时调节机侧三相电压参考值；采用双环控制得到网侧三相电压参考值；层次化电容电压平衡控制和环流控制得到中性点电压参考值和桥臂电压参考值叠加量；均压控制得到子模块电压调制波的叠加量；最后根据以上控制所得，计算得到各子模块电压的调制波后，采用CPS‑PWM生成各子模块的驱动信号；本发明通过实时调节机侧三相电压参考值的相角以实现桥臂差频功率趋近于0，无需增大环流或注入无功功率即可有效抑制子模块电容电压波动，实现同频工况下系统的稳定运行；具有控制简单，损耗小的优点。
一种基于 mmc 电机驱动系统控制策略

[发明专利]一种多相风机直流并网系统及其低压穿越控制方法-CN202110604432.3有效
发明人：杨光源;周诗嘉;辛清明;王振;彭光强;武霁阳;冯雷;徐爽;潘烙 -专利权人：中国南方电网有限责任公司超高压输电公司检修试验中心;南方电网科学研究院有限责任公司
申请日： 2021-05-31 - 公布日： 2023-04-28 - 主分类号： H02J1/10 文献下载
摘要：本发明实施例涉及一种多相风机直流并网系统及其低压穿越控制方法，该方法通过第一触发脉冲信号控制隔离变换模块的开关元件运行，以及采用第二触发脉冲信号控制半桥模块的开关元件运行，使多相风机直流并网系统实现低压穿越的直流并网。该多相风机直流并网系统的低压穿越控制方法通过发电电机的转速外环控制实现发电电机侧最大功率跟踪，通过跟踪发生故障时，汇总半桥模块中半桥子模块的电容电压平均值实现直流并网低压穿越控制，无需辅助设备实现低电压穿越，也提高了多相风机直流并网系统的稳定性，解决了现有多相风机直流并网系统采用三相风机直流并网需要借助辅助设备实现低电压穿越，增加多相风机直流并网系统建设成的技术问题。
一种多相风机直流并网系统及其低压穿越控制方法

[发明专利]一种18相风力发电系统及其最大功率跟踪控制方法-CN202110123283.9有效
发明人：周诗嘉;辛清明;杨光源;王振;彭光强;武霁阳;冯雷;徐爽;潘烙 -专利权人：南方电网科学研究院有限责任公司;中国南方电网有限责任公司超高压输电公司检修试验中心
申请日： 2021-01-29 - 公布日： 2022-12-06 - 主分类号： F03D7/04 文献下载
摘要：本发明公开了一种18相风力发电系统及其最大功率跟踪控制方法，所述所述风力发电系统包括18相永磁同步发电机、6个三相桥式不控整流器、6N个并联隔离型H桥DC/DC变流器和6N个MMC半桥子模块；其中，N表示一个三相桥式不控整流器并联的隔离型H桥DC/DC变流器的数量，18相永磁同步发电机的6套三相绕组经过6个三相桥式不控整流器、6N个并联隔离型H桥DC/DC变流器和6N个MMC半桥子模块连接到高压直流电网。本发明通过计算得到最大功率点的三相桥式不控整流器的输出电流直流量参考值，与实际值作差之后经过PI调节器，PI调节器输出隔离型H桥DC/DC变流器的占空比，从而实现闭环控制，使三相桥式不控整流器的实际输出稳定在参考值，从而实现风能的最大利用。
一种 18 风力发电系统及其最大功率跟踪控制方法

[发明专利]一种基于六边形变流器的风机并网系统闭环预充电控制方法-CN202210630915.5在审
发明人：荣飞;徐爽;潘烙;黄春辉;黄守道;孙克强;黄泰霖 -专利权人：湖南大学
申请日： 2022-06-06 - 公布日： 2022-09-20 - 主分类号： H02M1/32 文献下载
摘要：本发明公开了一种基于六边形变流器的风机并网系统闭环预充电控制方法。该风机并网系统包括：风力机、六边形变流器、直驱永磁同步发电机、接触器KM1、接触器KM2、限流电阻R1、限流电阻R2、限流电阻R3和交流电网；闭环预充电控制方法由不控充电阶段和闭环可控充电阶段组成，根据变流器容量自行设定可控充电阶段的充电功率，由充电功率计算桥臂电流参考值，采用准PR控制器对桥臂电流参考值进行跟踪并得到桥臂电压调制波，采用均压控制得到全桥子模块的调制波叠加量，桥臂电压调制波与全桥子模块的调制波叠加量相加得到全桥子模块的调制波，采用载波移相调制得到全桥子模块的开关信号，当全桥子模块电容电压平均值达到额定值，可控充电完成；本发明给出了基于六边形变流器的风机并网系统预充电拓扑结构，闭环预充电控制方法具有恒流充电，无浪涌电流；充电时间可控；控制简单，无需额外增加控制器的优点。
一种基于六边形变流器风机并网系统闭环充电控制方法

[发明专利]一种18相风力发电系统及其控制方法-CN202110123297.0有效
发明人：周诗嘉;辛清明;杨光源;王振;彭光强;武霁阳;冯雷;徐爽;潘烙 -专利权人：南方电网科学研究院有限责任公司;中国南方电网有限责任公司超高压输电公司检修试验中心
申请日： 2021-01-29 - 公布日： 2022-03-15 - 主分类号： F03D7/04 文献下载
摘要：本发明公开了一种18相风力发电系统及其控制方法，所述风力发电系统包括18相永磁同步发电机、18个单相桥式全控整流器和18个电力电子变压器；18相永磁同步发电机的每相绕组分别经过一个单相桥式全控整流器整流后再通过一个电力电子变压器，所有电力电子变压器的副边输出端级联后并入高压直流电网。本发明通过采用18相永磁同步发电机代替传统三相电机，与传统三相发电机相比，18相永磁同步发电机传输的功率更大；同时，更多相的绕组确保了18相永磁同步发电机在发生绕组部分断路故障时，依然能够有效的进行功率传输，具备较高的容错性；并且，在定子谐波电流的作用下，18相永磁同步发电机的电磁转矩脉动更低，使得18相永磁同步发电机在运行过程中的可靠性大大提高。
一种 18 风力发电系统及其控制方法

[发明专利]基于六边形变流器电机驱动系统的过载启动控制方法-CN202111259066.9在审
发明人：赵特;潘烙;宁晓洁;徐爽;孙克强;黄泰霖;荣飞 -专利权人：深圳市西研科技有限公司
申请日： 2021-10-28 - 公布日： 2022-01-28 - 主分类号： H02P1/46 文献下载
摘要：本发明公开了一种基于六边形变流器电机驱动系统的过载启动控制方法，包括获取待驱动电机的参数；计算电机侧相电流参考值；计算桥臂电流额定值；计算期望的电机输入相电流值；计算允许最大的电机q轴输入电流；修正电机q轴参考电流；计算电网侧相电流参考值；计算环流参考值；计算六边形变流器电机驱动系统的各桥臂的电流参考值；计算六边形变流器电机驱动系统中各个桥臂上各个电压源型单相全桥逆变器的控制信号；根据控制信号对六边形变流器电机驱动系统的各个桥臂进行控制，完成待驱动电机的过载启动控制。本发明方法可以大幅提高电机的启动转矩和启动电流，从而加快启动过程，同时也降低了开关频率和成本。
基于六边形变流器电机驱动系统过载启动控制方法

[发明专利]一种基于HMMC的风机直接AC/AC并网系统变流器控制方法-CN202011014029.7有效
发明人：荣飞;徐爽;孙宗卿;潘烙;朱语博;黄晓辉 -专利权人：湖南大学
申请日： 2020-09-24 - 公布日： 2021-11-12 - 主分类号： H02J3/38 文献下载
摘要：本发明公开了一种基于HMMC的风机直接AC/AC并网系统变流器控制方法。该风力发电系统包括：直驱式永磁同步发电机和HMMC；直驱式永磁同步发电机的转子与风力机同轴连接，经由HMMC直接并入交流电网；HMMC由六个相同桥臂首尾相连形成六边形结构，每个桥臂由N+2个相同的全桥子模块和一个桥臂电感L串联而成；直驱式永磁同步发电机的R、S、T三相和电网的U、V、W三相交替连接到HMMC的六个顶点上；并网系统变流器控制方法包括风机MPPT控制、能量平衡控制、桥臂电流跟踪控制；本发明使系统具有低频特性好、子模块电容电压波动小、无变压器并网、有效抑制机侧低压信号被网侧高压信号湮没的优势。
一种基于 hmmc 风机直接 ac 并网系统变流器控制方法

[发明专利]一种基于六边形变流器风力发电系统的无差拍电流控制方法-CN202010957744.8有效
发明人：荣飞;潘烙;徐爽;孙宗卿;刘成;陈志忠 -专利权人：湖南大学
申请日： 2020-09-11 - 公布日： 2021-10-08 - 主分类号： H02J3/38 文献下载
摘要：本发明公开了一种基于六边形变流器风力发电系统的无差拍控制方法。该风力发电系统包括：直驱永磁同步发电机和六边形变流器；直驱永磁同步发电机与风力机同轴连接，经过一个六边形变流器AC/AC变换直接并入交流电网；该变流器由6个相同的桥臂首尾相连而成，每个桥臂由N个全桥子模块和一个电感L串联构成；直驱永磁同步发电机三相R、S、T和电网的三相U、V、W交替地连接到六边形的六个顶点上；本发明首先采用最大功率跟踪控制和桥臂能量平衡控制分别计算出机侧电流参考值、网侧电流参考值、环流参考值以及中性点电压参考值，从而得到桥臂电流参考值和桥臂电压参考值，实现对桥臂电流无差拍预测控制；该控制方法不受机、网侧频率波动的影响，控制方法简单，可大大减小数字处理器的压力。
一种基于六边形变流器风力发电系统无差拍电流控制方法

[发明专利]多相风力发电机缺相运行控制方法、装置、设备及介质-CN202110604428.7在审
发明人：杨光源;周诗嘉;辛清明;王振;彭光强;武霁阳;冯雷;徐爽;潘烙 -专利权人：中国南方电网有限责任公司超高压输电公司检修试验中心;南方电网科学研究院有限责任公司
申请日： 2021-05-31 - 公布日： 2021-08-27 - 主分类号： H02J1/10 文献下载
摘要：本申请提供了一种多相风力发电机缺相运行控制方法、装置、设备及介质，其中，本申请的方法通过多相风力发电机的全局输出电流参考值，结合故障整流设备与非故障整流设备的预设输出电流比，分别计算出故障整流设备的输出电流参考值与非故障整流设备的输出电流参考值，然后整流设备的输出电流实测值与整流设备的输出电流参考值之差进行PI调节运算，得到整流设备的控制量，使得故障整流设备与非故障整流设备的输出电流参考值满足预设输出电流比，再根据控制量生成相应的触发脉冲信号，以便根据触发脉冲信号控制整流设备对应的隔离型H桥DC/DC变流器运行，实现各隔离型H桥DC/DC变流器之间的功率平衡和高压直流并网的稳定，有效提高了系统的容错性。
多相风力发电机运行控制方法装置设备介质

[发明专利]一种含有辅助子模块的模块化多电平换流器的降频控制方法-CN202010960359.9有效
发明人：荣飞;孙宗卿;徐爽;潘烙;陈志忠;刘成 -专利权人：湖南大学
申请日： 2020-09-14 - 公布日： 2021-07-27 - 主分类号： H02M7/483 文献下载
摘要：本发明公开了一种含有辅助子模块的模块化多电平换流器的降频控制方法，该模块化多电平换流器拓扑的每个桥臂由N个半桥子模块、1个辅助子模块和1个桥臂电感串联而成，辅助子模块采用全桥结构，控制辅助子模块电容电压为半桥子模块的1/2；对每个桥臂半桥子模块采用最近电平逼近调制方式，辅助子模块只在桥臂半桥子模块投入的个数小于等于预设值时投入；辅助子模块的正向投入和反向投入需根据当前状态下辅助子模块电容电压的实际值和参考值之间的偏差和桥臂电流方向决定；本发明的控制方法可使串联的辅助子模块只在部分时间段进行投入，在增加MMC输出电平数，降低模块化多电平换流器输出电压谐波畸变率的同时，有效地降低了辅助子模块的开关频率，减小了系统的损耗。
一种含有辅助模块模块化电平换流控制方法

[发明专利]一种复用接地变压器的配电网单相接地故障消弧系统及其控制方法-CN202011160132.2在审
发明人：荣飞;黄春辉;黄守道;刘成;黄晓辉;徐爽;朱语博;孙宗卿;潘烙;陈志忠 -专利权人：湖南大学
申请日： 2020-10-27 - 公布日： 2021-03-16 - 主分类号： H02H9/08 文献下载
摘要：本发明公开了一种复用接地变压器的配电网单相接地故障消弧系统及其控制方法。该系统包括：接地变压器、选相开关、单相隔离升压变压器、有源补偿装置、消弧线圈；接地变压器的一次侧相线端子分别与配电网的A相、B相、C相连接；接地变压器的一次侧中性点经消弧线圈接地；接地变压器二次侧与有源补偿装置输入端相连；同时，接地变压器二次侧通过两组选相开关与单相隔离升压变压器一次侧相连；单相隔离升压变压器二次侧的一个端口接地，另一个端口与有源补偿装置输出端的一个端口相连；有源补偿装置输出端的另一个端口和接地变压器的一次侧中性点相连。本发明首先利用接地变压器变压器和单相隔离变压器将故障相电压反相接入中性点，再利用有源补偿装置，补偿单相隔离升压变压器二次侧输出电压与接地变压器一次侧输入电压由于相位偏差所引起的电压偏差，从而实现完全消弧；该方法的消弧效果不受接地电阻的影响，并且能够在实现完全消弧的同时大大降低有源补偿装置的容量，成本低，经济性好。
一种接地变压器配电网单相故障系统及其控制方法

[发明专利]一种配电网单相接地故障消弧系统及其控制方法-CN202011030074.1在审
发明人：荣飞;刘成;黄晓辉;徐爽;朱语博;孙宗卿;潘烙;陈志忠 -专利权人：湖南大学
申请日： 2020-09-24 - 公布日： 2020-12-29 - 主分类号： H02H9/08 文献下载
摘要：本发明公开了一种配电网单相接地故障消弧系统及其控制方法。该配电网单相接地故障消弧系统包括：反相变换器、选相开关、有源补偿装置；反相变换器采用连接组别为Yyn6的三相变压器，有源补偿装置由三相不可控整流桥、母线电容、单相逆变桥、滤波电感L、滤波电容C、单相隔离变压器依次连接构成；反相变换器的一次侧接10kV配电网，二次侧通过选相开关连接到有源补偿装置中的单相隔离变压器的二次侧的一个端口，单相隔离变压器二次侧的第二个端口连接到电力系统配电室接地变压器一次侧中性点上；本发明首先利用Yyn6变压器将故障相电压反相接入中性点，考虑反相变换器二次侧输出电压与一次侧输入电压存在由于相位偏差所引起的电压偏差，利用有源补偿装置补偿反相变换器的二次侧输出电压与一次侧输入电压的电压偏差，从而实现完全消弧；该方法的消弧效果不受接地电阻的影响，并且能够在实现完全消弧的同时大大降低有源补偿装置的容量，成本低，经济性好。
一种配电网单相接地故障系统及其控制方法

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