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[发明专利]一种采用电感调谐的无线能量加密传输办法-CN202210685741.2在审
发明人：张建忠;王丽;邓富金 -专利权人：东南大学
申请日： 2022-06-16 - 公布日： 2022-09-02 - 主分类号： H02J50/12 文献下载
摘要：本发明公开一种采用电感调谐的无线能量加密传输办法，涉及无线能量传输技术领域，包括发射端和接收端，所述发射端包括谐振变换器、可调谐振电感、谐振电容和发射线圈，所述接收端包括接收线圈、可调谐振电感、谐振电容和谐振变换器，本发明通过向串‑串型谐振网络结构中引入并联的可调谐振电感，不仅在应对负载和互感偏移时具有较好的稳定性，而且可以提升电路谐振频率关于电感取值的敏感性，扩大系统工作频率的跳变范围，有利于提升能量加密传输的效果；通过采用电感调谐，简化了电容调谐式无线能量传输系统的结构和控制方法；通过采用加密的无线通讯，保障通信速度的同时避免了非授权的接收端窃取跳频信息，提高了加密系统的可靠性。
一种采用电感调谐无线能量加密传输办法

[发明专利]基于改进神经网络的模块化多电平变换器电容监测方法-CN202210540758.9在审
发明人：王青松;丁昊;邓富金;程明 -专利权人：东南大学
申请日： 2022-05-17 - 公布日： 2022-08-30 - 主分类号： G01R27/26 文献下载
摘要：本发明公开基于改进神经网络的模块化多电平变换器电容监测方法，电容监测方法包括搭建模块化多电平变换器，选择需要获取的电路信息，进行故障特征提取、神经网络模型搭建和训练。本发明电容监测方法针对模块化多电平变换器中的电容故障，基于改进神经网络模型进行诊断，在传统神经网络基础上加入了遗传算法选择参数初始值，加入模拟退火算法对参数进行优化，以模块化多电平变换器为对象的特征选择和提取，选择子模块中开关信号，桥臂上的桥臂电流和直流电压作为数据，对获取的数据进行处理，通过滤波器得到桥臂电流的二倍基频分量，小波包分解方法提取该分量的低频部分能量特征，实现监控模块电容的健康，保证模块化多电平变换器系统的稳定运行。
基于改进神经网络模块化电平变换器电容监测方法

[发明专利]基于模块化多电平变换器的交流电力弹簧拓扑及控制方法-CN202210540755.5在审
发明人：王青松;陈越;邓富金;程明 -专利权人：东南大学
申请日： 2022-05-17 - 公布日： 2022-08-16 - 主分类号： H02J3/12 文献下载
摘要：本发明公开一种基于模块化多电平变换器的交流电力弹簧拓扑及控制方法，属于电力电子应用技术领域，该拓扑采用模块化多电平变换器拓扑，其中子模块电路为一个半桥变流器。本发明提出的模块化多电平变换器的电平状态由不同的子模块借助双载波交叉移相正弦脉宽调制来实现，其输出端端口与关键负载与非关键负载相连。该拓扑下的电力弹簧直流端通过将电池切成小块，可以实现直流电源的微型化，从而使得到的输出电平值多样，相较于蓄电池加H桥逆变器的传统结构更具备安全性和便携性。
基于模块化电平变换器交流电力弹簧拓扑控制方法

[发明专利]一种电压不平衡下模块化多电平换流器损耗优化控制方法-CN202110624509.3有效
发明人： 邓富金;王梦悦;赵纪峰 -专利权人：东南大学
申请日： 2021-06-04 - 公布日： 2022-08-02 - 主分类号： H02M7/5387 文献下载
摘要：本发明公开一种电压不平衡下模块化多电平换流器损耗优化控制方法，包括：实时监测每相上桥臂电流，每相上桥臂各子模块电容电压和每相上桥臂各子模块开关器件状态；利用桥臂电流，电容电压和开关状态计算得到每相上桥臂各个子模块损耗；计算得到每相上桥臂总损耗；计算得到三相上桥臂总损耗平均值；计算得到三相上桥臂总损耗平均值与每相上桥臂总损耗差值，通过改变每相桥臂载波频率，实现每相上桥臂总损耗相同，达到模块化多电平换流器损耗优化控制的目的。本发明通过改变各个桥臂载波频率，实现模块多电平换流器损耗优化控制，与常规方法相比无需增加模块化多电平换流器建设成本，对输出电能质量影响较小且控制算法设计较为简单。
一种电压不平衡模块化电平换流损耗优化控制方法

[发明专利]一种基于最优控制的模块化多电平换流器损耗优化方法-CN202210483514.1在审
发明人： 邓富金;侯洁华;喻强 -专利权人：东南大学
申请日： 2022-05-05 - 公布日： 2022-07-29 - 主分类号： H02M7/483 文献下载
摘要：本发明公开一种基于最优控制的模块化多电平换流器损耗优化方法，涉及多电平电力电子变换器技术领域，实时监测模块化多电平换流器当前所在控制周期内的各桥臂拟投入子模块数量、桥臂电流以及子模块电容电压；建立损耗优化的目标函数，并设定约束条件；求解能使目标函数达到最小的子模块投入/切除状态；按照求解得到的解投入相应子模块，完成换流器各子模块电容电压和损耗的平衡优化，本发明不仅能够在平衡子模块电容电压的同时，有效减少模块化多电平换流器中各子模块之间的损耗差异，而且不会给设备器件带来额外的电压、电流应力，无需增加模块化多电平换流器的成本，在提高模块化多电平换流器的运行寿命和可靠性方面，具有较强的实用价值。
一种基于最优控制模块化电平换流损耗优化方法

[发明专利]基于环流注入的模块化多电平变换器损耗优化控制方法-CN202110552325.0有效
发明人： 邓富金;蒋鹏远;赵纪峰 -专利权人：东南大学
申请日： 2021-05-20 - 公布日： 2022-07-19 - 主分类号： H02M7/483 文献下载
摘要：本发明公开基于环流注入的模块化多电平变换器损耗优化控制方法，包括如下步骤：利用模块化多电平变换器有功功率和无功功率得到交流侧电流；利用模块化多电平变换器功率守恒得到直流侧电流；在所注入二次环流和四次环流的幅值和相角取值范围内，利用桥臂电流求取模块化多电平变换器子模块总损耗，并将计算结果构建子模块总损耗数据集；找到数据集中最小的总损耗值所对应的二次环流和四次环流的幅值和相角，将最优二次环流和四次环流同时注入到模块化多电平变换器三相桥臂中，实现模块化多电平变换器损耗降低。本发明实现模块化多电平变换器损耗降低，与常规方法相比无需增加模块化多电平变换器建设成本且不会影响模块化多电平变换器输出电能质量。
基于环流注入模块化电平变换器损耗优化控制方法

[发明专利]一种4N+1电平输出的单相MMC载波移相调制方法-CN202210355265.8在审
发明人： 邓富金;侯洁华;刘诚恺 -专利权人：东南大学
申请日： 2022-04-06 - 公布日： 2022-07-15 - 主分类号： H02M7/5387 文献下载
摘要：本发明公开一种4N+1电平输出的单相MMC载波移相调制方法，属于电力电子换流器技术领域，该调制方法主要包括：输入MMC的参考电压波信号以及直流侧电压和各桥臂的子模块数量N；根据参数确定各桥臂的调制波信号；判断桥臂子模块数量的奇偶性，确定各桥臂中每个子模块的载波移相角，完成载波移相调制。相比于传统单相MMC的2N+1电平输出，本发明能够输出4N+1电平，显著增加了阶梯电平数和等效开关频率，改善了输出电压质量，同时本发明降低了MMC输出电压的低次谐波含量，降低了滤波器的尺寸大小。
一种电平输出单相 mmc 载波调制方法

[发明专利]一种全桥型模块化多电平换流器损耗平衡控制方法-CN202210355552.9在审
发明人： 邓富金;李怀龙;刘诚恺 -专利权人：东南大学
申请日： 2022-04-06 - 公布日： 2022-07-05 - 主分类号： H02M7/00 文献下载
摘要：本发明公开一种全桥型模块化多电平换流器损耗平衡控制方法，所述损耗平衡控制方法包括以下步骤：采集桥臂电流、子模块电容电压、子模块内各功率器件开关状态，计算各功率器件的平均损耗，判断子模块的投切状态，通过比较全桥子模块左、右桥臂平均损耗调整子模块在两种运行模式的工作时间，最终实现损耗平衡。本发明损耗平衡方法与常规方法相比损耗均衡效果好，控制简单，无需增加模块化多电平换流器的建设成本，经济性高。
一种全桥型模块化电平换流损耗平衡控制方法

[发明专利]基于晶闸管链与超导限流器的柔性直流短路故障保护方法-CN202110170764.5有效
发明人： 邓富金;张旖萱;王青松;王政 -专利权人：东南大学
申请日： 2021-02-08 - 公布日： 2022-07-05 - 主分类号： H02H7/122 文献下载
摘要：本发明公开基于晶闸管链与超导限流器的柔性直流短路故障保护方法，该柔性直流输电系统中所使用的换流器为基于半桥子模块级联的模块化多电平换流器为ABC三相结构，每相包含一个上桥臂与一个下桥臂，每个桥臂由若干个半桥子模块和一个桥臂电感组成；模块化多电平换流器交流侧输出端口并联晶闸管链；模块化多电平换流器交流侧三相线路各串联一个超导限流器；模块化多电平换流器三相上桥臂上端短接后经第一机械开关连接至直流侧，三相下桥臂下端短接后经第二机械开关连接至直流侧。保护方法通过开通晶闸管链实现故障情况下交直流侧电流隔离并使得直流侧故障电流降至零，通过超导限流器限制交流侧故障电流，从而实现柔性直流输电系统直流短路故障保护。
基于晶闸管超导限流柔性直流短路故障保护方法

[发明专利]基于滑窗特征提取的模块化多电平换流器故障诊断方法-CN202011055753.4有效
发明人： 邓富金;金铭;王青松 -专利权人：东南大学
申请日： 2020-09-29 - 公布日： 2022-07-05 - 主分类号： H02H1/00 文献下载
摘要：本发明公开基于滑窗特征提取的模块化多电平换流器故障诊断方法，包括以下步骤：提出基于滑动时间窗口的快速小波包变换算法提取故障信号时域和频域综合特征—小波包系数，在两次相邻滑动间隔通过预先存储一部分与前次滑动时窗收集的信号序列的相同小波包系数，避免重复计算过程，以较小的存储空间为代价，获得了计算效率很高的小波变换实时算法。基于提取的小波包系数特征，可以使用二维卷积神经网络生成可能故障类型的发生概率P(F)，判别P(F)值是否达到故障标准，可同时短时间内实现高精度的故障检测和定位。此外，基于滑动时间窗特征分析结果还可以标记出子模块中特定的故障开关设备，从而实现故障分类并使子模块的容错控制更加灵活。
基于特征提取模块化电平换流故障诊断方法

[发明专利]基于龙伯格观测器的模块化多电平换流器故障诊断方法-CN202210302564.5在审
发明人： 邓富金;陈双锋;刘诚恺 -专利权人：东南大学
申请日： 2022-03-24 - 公布日： 2022-06-21 - 主分类号： G01R31/56 文献下载
摘要：本发明公开了多电平电力电子变换器技术领域的基于龙伯格观测器的模块化多电平换流器故障诊断方法，所述故障诊断方法包括以下步骤：步骤一：采集所需数据；步骤二：得到子模块电容电压uc变化的数学关系；步骤三：计算k时刻子模块电容电压的预测状态估计值uc_p(k)和k时刻子模块电容电压的最优估计值uc_c(k)；步骤四：判断子模块是否发生故障。本发明故障诊断方法可同时实现故障检测和定位，可以更准确、更及时地对子模块开路故障和短路故障进行诊断；检测算法简单，计算量小，不受系统参数不确定性的影响，并且具有很高的鲁棒性，不需要对硬件电路做任何改动，易于理解和实施，无需在系统中引入环流，不会改变系统的输出特性。
基于龙伯格观测器模块化电平换流故障诊断方法

[发明专利]基于混合调制策略的模块化多电平变换器主动热控制方法-CN201911099183.6有效
发明人：王宝安;邓富金;吕泳庆 -专利权人：东南大学
申请日： 2019-11-12 - 公布日： 2022-06-17 - 主分类号： H02J3/38 文献下载
摘要：本发明公开了基于混合调制策略的模块化多电平变换器主动热控制方法，具体为：实时检测风电场风速，并将其与临界风速做比较实时切换风电变流系统的调制策略，接着检测模块化多电平换流器桥臂电流，检测桥臂上各子模块电容电压并对子模块电容电压进行排序，最后根据调制结果确定所需导通的子模块个数，结合桥臂电流方向和子模块电容电压排序结果，得到桥臂上各子模块的驱动信号，从而降低风电变流系统热损耗。与现有的热控制方法相比，本发明方法既不改变换流器结构，也不会影响变换器并网的电能质量，控制算法简单，易于理解和实施。
基于混合调制策略模块化电平变换器主动控制方法

[发明专利]一种基于背靠背模块化多电平换流器的电能质量调节系统-CN202010095950.2有效
发明人：万杰星;邓富金;候洁华;王宝安 -专利权人：东南大学
申请日： 2020-02-17 - 公布日： 2022-06-07 - 主分类号： H02J3/01 文献下载
摘要：本发明公开一种基于背靠背模块化多电平换流器的电能质量调节系统，包括两个三相半桥模块化多电平换流器、一个储能电容，以及两个双向晶闸管组、两个敏感非线性负荷；两个三相半桥模块化多电平换流器背靠背连接，直流侧均连接储能电容；各三相半桥模块化多电平换流器的交流侧经对应的双向晶闸管组连接变电站母线，交流侧还连接对应的敏感非线性负荷。此种系统可实现在电力系统产生干扰时动态补偿敏感负荷上的电压暂降，并且在电力系统没有发生电压暂降时可以抑制负载的谐波注入，同时可以对配电网中的能量流动进行调节优化，保障电能质量。本发明还公开一种基于前述电能质量调节系统，实现谐波抑制、电压暂降治理和功率调节等控制目的的控制方法。
一种基于背靠背模块化电平换流电能质量调节系统

[发明专利]一种基于直流侧预充电的MMC子模块电容监测方法-CN202210303630.0在审
发明人： 邓富金;侯洁华;刘诚恺 -专利权人：东南大学
申请日： 2022-03-24 - 公布日： 2022-06-03 - 主分类号： H02M7/00 文献下载
摘要：本发明公开了一种基于直流侧预充电的MMC子模块电容监测方法，所述电容监测方法包括以下步骤；将桥臂内所有子模块电容器放电至零电压；依次对每个子模块进行充电；计算RC充电回路的时间常数求得子模块电容容值；判别每个子模块电容容值是否小于阈值，决定该子模块电容是否需要更换，直至完成所有子模块的预充电和电容监测。本发明能够在MMC投入使用前的预充电环节同步进行子模块电容监测，从而有效监测各子模块电容状态并及时更换故障电容，与常规的电容监测方法相比，本发明不涉及额外的测量电路、传感器和复杂的控制算法，避免了繁重的计算负担，而且能够减轻测量误差的影响，提高电容监测精度。
一种基于直流充电 mmc 模块电容监测方法

[发明专利]基于神经网络的模块化多电平变换器电容故障诊断方法-CN202210145718.4在审
发明人：王青松;丁昊;邓富金;程明 -专利权人：东南大学
申请日： 2022-02-17 - 公布日： 2022-05-31 - 主分类号： G01R27/26 文献下载
摘要：本发明公开了基于神经网络的模块化多电平变换器电容故障诊断方法。本发明包括在模块化多电平变换器系统中获取子模块开关管的开关信号，桥臂上的桥臂电流，直流电压等数据；对获取的数据进行处理，对开关信号进行积分得到各模块间开关信号的差异，加入开关信号积分在桥臂中的比例作为特征，对桥臂电流进行二倍频率的电流分量提取，结合小波包分解的方法来提取该电流的低频部分故障特征，基于神经网络的回归模型搭建，将得到的数据对模型进行训练，最后得到可以监测模块化多电平变换器中子模块电容健康状况的模型，以此实现在线的模块电容值计算，监控模块电容的健康情况，保证模块化多电平变换器系统的稳定运行。
基于神经网络模块化电平变换器电容故障诊断方法