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[发明专利]一种远海风电方波汇集直流送出系统-CN202310765385.X在审
发明人：陈武;何晓坤;李鑫;曲小慧;王江峰 -专利权人：东南大学
申请日： 2023-06-27 - 公布日： 2023-09-26 - 主分类号： H02J3/36 文献下载
摘要：本发明公开了一种远海风电方波汇集直流送出系统，属于电力系统领域，包括：风电方波汇集支路，三相方波升压变压器、高压方波海缆及送端换流站，方波汇集支路包括：风电机组、风机整流器、方波逆变器及方波海缆。将风电转换为三相对称阶梯形方波，采用方波进行电能传输并最终汇集，有效提升了系统容量。方波逆变器采用三相电压源型逆变器，控制环路简单，开关频率远低于传统正弦波逆变器。送端换流站采用三相模块化多电平变换器，通过合理控制，可产生幅值大小可变的三相方波电压，提升了系统在不同工况下的灵活运行能力；同时其直流侧电容仅需缓冲方波功率，相较正弦波，电容电压波动更小，因此所需电容容值更低，装置功率密度得以有效提高。
一种远海方波汇集直流送出系统

[发明专利]一种无联结变压器的柔性环网控制器拓扑-CN202110915435.9有效
发明人：陈武;李峥;兰建西;曲小慧;梅军;雷家兴;曹武 -专利权人：东南大学
申请日： 2021-08-10 - 公布日： 2023-08-22 - 主分类号： H02J3/36 文献下载
摘要：本发明涉及生产装置技术领域，尤其是一种无联结变压器的柔性环网控制器拓扑，现提出如下方案，其包括第一换流器和第二换流器，所述第一换流器的每相桥臂均由半桥子模块串联组成，所述第一换流器的直流端口和第二换流器的直流端口通过模块阀串相连接，所述模块阀串是由至少两个全桥子模块串联组成，所述第二换流器的每相桥臂均由半桥子模块串联组成。本发明提供的一种新型半全交直混联控制器的拓扑结构，相比于现有柔性环网控制器拓扑结构省去换流变压器，同时减少了全桥子模块的数量，节省了控制器的拓扑结构的占地面积，实现紧凑化设计。
一种联结变压器柔性控制器拓扑

[发明专利]一种多端口交直流混合配电网柔性互联拓扑及控制方法-CN202211606355.6在审
发明人：陈武;兰建西;赵海熙;何晓坤;曹武;雷家兴;曲小慧;梅军;李鑫 -专利权人：东南大学
申请日： 2022-12-14 - 公布日： 2023-06-23 - 主分类号： H02J5/00 文献下载
摘要：本发明公开了一种多端口交直流混合配电网柔性互联拓扑结构及控制方法，属于电力系统技术领域；本多端口交直流混合配电网柔性互联拓扑结构由直流侧AC/DC变换器、三相复用电路和三相交流侧多端口馈线支路组成；三相交流侧多端口馈线支路包括n条接入交流馈线，每条交流馈线包括交流侧滤波电感与调压电路；n条交流馈线汇集至共用交流母线并连接对应相复用电路，复用电路连接直流侧AC/DC变换器。本发明通过调节每个端口馈线上调压电路的电压，改变交流侧电压幅值与相位，实现多馈线间有功/无功功率的灵活交互与潮流控制；同时，交流馈线调压电路使得本拓扑具备交流侧接地故障穿越能力。
一种多端口交直流混合配电网柔性拓扑控制方法

[发明专利]一种模块化多电平直流变压器调制及控制方法-CN202310187608.9在审
发明人：陈武;金浩哲;王江峰;蒋玮;沈湛;曲小慧;雷家兴;李鑫 -专利权人：东南大学
申请日： 2023-03-01 - 公布日： 2023-05-16 - 主分类号： H02M3/335 文献下载
摘要：本发明涉及直流变压器领域，具体的是一种模块化多电平直流变压器调制及控制方法，通过控制半桥模块阀组不同半桥模块驱动信号之间的移相角大小，调制产生具有两种上升斜率和下降斜率的非对称阶梯形波，并通过检测输出电压大小，改变模块化多电平直流变压器半桥模块阀组输出非对称阶梯形波的上升斜率和下降斜率以及全桥模块开关管占空比，从而调节模块化多电平直流变压器输出电压。该调制及控制方法，实现了谐振电路的定频工作，降低磁性元件的设计难度，在实现模块化多电平直流变压器低压侧全桥模块开关管零电流关断的同时，可以降低电流应力，提高变换器的工作效率。
一种模块化电平直流变压器调制控制方法

[发明专利]一种低压配电网柔性合环装置及其控制方法-CN202211541735.6在审
发明人：陈武;赵海熙;何晓坤;李峥;雷家兴;沈湛;曲小慧;梅军 -专利权人：东南大学
申请日： 2022-12-02 - 公布日： 2023-03-07 - 主分类号： H02J3/38 文献下载
摘要：本发明公开了大功率电力电子技术领域的一种低压配电网柔性合环装置及其控制方法，柔性合环装置包括有功模块和无功模块，所述有功模块和无功模块串联，有功模块每相均包括一个甲侧桥臂、一个乙侧桥臂、一个复用桥臂和一个直流电容，无功模块每相均包括两个桥臂和一个直流电容；控制方法包括：有功模块甲侧桥臂控制策略、有功模块乙侧桥臂控制策略、有功模块复用桥臂控制策略和无功模块控制策略。本发明开关管电压应力有效减小，在380V低压配电网场合传统背靠背变换器需要24个额定耐压值为1200V的IGBT，而本发明装置中所提拓扑只需要30个耐压值为650V的IGBT，在较少增加半导体开关器件数量的基础上，有效减低开关管的额定耐压值。
一种低压配电网柔性装置及其控制方法

[发明专利]一种基于Flyback纹波抑制型无电解电容的LED驱动电源-CN202010847946.7有效
发明人： 曲小慧;徐茜 -专利权人：东南大学
申请日： 2020-08-21 - 公布日： 2022-12-13 - 主分类号： H05B45/345 文献下载
摘要：本发明公开了一种基于Flyback纹波抑制型无电解电容的LED驱动电源，属于发电、变电或配电的技术领域。该驱动电路包括全桥整流滤波电路、PFC变换电路、纹波抑制单元、控制单元。本发明通过构造隔离型单级式AC‑DC变换器，基于Flyback电路的PFC变换器与基于全桥电路的纹波抑制变换器组合的LED驱动电路，实现纹波功率解耦，避免使用电解电容，同时减少电路中能量循环次数，解决短时间内因瞬时输入功率低于所需输出功率而导致的输出电压失控问题，满足无电解电容、高功率因数和高转换效率的要求，延长LED驱动电源使用寿命，提高其LED驱动电源的稳定性和效率。
一种基于 flyback 抑制电解电容 led 驱动电源

[发明专利]一种桥臂复用MMC拓扑结构-CN202110915443.3有效
发明人：陈武;兰建西;舒良才;梅军;曹武;曲小慧;雷家兴 -专利权人：东南大学
申请日： 2021-08-10 - 公布日： 2022-11-01 - 主分类号： H02M7/483 文献下载
摘要：本发明公开了一种桥臂复用MMC拓扑结构，属于电力系统技术领域；本桥臂复用MMC拓扑结构由上复用桥臂电路、下复用桥臂电路、三相常规MMC桥臂电路、三相滤波电感组成；上、下复用桥臂电路分别由三相全桥开关电路和复用桥臂子模块阀串并联组成；三相常规MMC桥臂电路的任一相桥臂由桥臂子模块阀串和桥臂电感串联组成；常规MMC任一相上、下桥臂电路分别对应连接上、下三相全桥开关电路上下开关的中间点；本发明中的一种桥臂复用MMC拓扑，具备传统MMC的交流端口、直流端口的电气特性，通过增加上、下复用桥臂电路，实现上、下复用桥臂被三相常规MMC上、下桥臂电路分时复用，相比传统MMC，可节省1/6子模块数量，降低装置体积，降低成本，提升MMC功率密度。
一种桥臂复用 mmc 拓扑结构

[发明专利]一种基于母线端口阻抗的直流配电系统稳定性判断方法-CN202210869027.9在审
发明人： 曲小慧;张姚姚 -专利权人：东南大学
申请日： 2022-07-21 - 公布日： 2022-10-18 - 主分类号： H02J3/36 文献下载
摘要：本发明涉及直流配电系统技术领域，公开了一种基于母线端口阻抗的直流配电系统稳定性判断方法，适用于各种类型的直流系统。当系统中所有电力电子变换器均为稳定的最小相位系统时，整个系统稳定的充分必要条件为母线端口阻抗Zbus的Nyquist曲线不包围原点。母线端口阻抗Zbus可在线测量，无需获知系统中各变换器的详细信息和工作状态，整个系统为黑箱系统，可直观、方便、准确的判断系统稳定性。
一种基于母线端口阻抗直流配电系统稳定性判断方法

[发明专利]一种面向大功率高压高频变压器的多层级主动调控方法-CN202210806447.2在审
发明人：陈武;王跃茵;沈湛;王江峰;付兴贺;曲小慧;雷家兴;曹武 -专利权人：东南大学
申请日： 2022-07-08 - 公布日： 2022-10-11 - 主分类号： G06F30/17 文献下载
摘要：本发明公开一种面向大功率高压高频变压器的多层级主动调控方法，属于电力电子系统调控技术领域，包括基于H3T与变换器系统运行性能的综合评价方法，利用变换器的调节能力扩展H3T的设计极限，将H3T和变换器全链考量，在器件、模块、系统三个层级的协作调控下，优化H3T和变换器系统的综合性能。本发明通过将变换器系统和H3T视作有机整体，使用主动调控带来的更灵活的约束边界条件优化设计H3T；通过实时评价H3T及变换器系统的运行状态，在器件‑模块‑系统多层级主动调控电气变量，实现H3T绝缘耐电特性、端口特性、损耗特性以及相应变换器系统的优化和提升。
一种面向大功率高压高频变压器多层主动调控方法

[发明专利]一种应用于低压配电网的柔性合环拓扑装置及其控制方法-CN202210556573.7在审
发明人：陈武;赵海熙;何晓坤;蒋玮;赵剑锋;曲小慧;曹武;雷家兴;梅军;王江峰;沈湛 -专利权人：东南大学
申请日： 2022-05-17 - 公布日： 2022-09-09 - 主分类号： H02J3/36 文献下载
摘要：本发明公开了一种应用于低压配电网的柔性合环拓扑装置及其控制方法，涉及发电、变电或配电技术领域，包括共用模块和非共用模块，在380V低压配电网场合下，BTB‑VSC需要24个耐压值为800V的开关管，而所提拓扑需要18个耐压值为600V和6个耐压值为450V的开关管，从而有效减少了设备成本，无需采用特殊的控制技术保证同侧串联的开关管同时导通和关断，并且使用载波移相PWM调制技术，使得等效开关频率更高，系统谐波含量更少，滤波电感更小，在电流流过的开关管数量较少，因此功率传输效率有一定的提高，共用模块和非共用模块具有多种方案，存在较大的发展空间。
一种应用于低压配电网柔性拓扑装置及其控制方法

[发明专利]一种适用于直流配电系统的谐振点判定方法-CN202210864740.4在审
发明人： 曲小慧;张姚姚 -专利权人：东南大学
申请日： 2022-07-21 - 公布日： 2022-09-02 - 主分类号： H02M1/12 文献下载
摘要：本发明涉及直流配电系统技术领域，公开了一种适用于直流配电系统的谐振点判定方法，直流配电系统中的源变换器与直流母线之间存在的线路阻抗容易引起振荡，且直流系统中往往存在多个源变换器，导致直流配电系统不稳定。本发明根据源变换器间的线路阻抗相互作用关系，将系统中的谐振频率分为三类，分别为：变换器内部LC滤波器并联形成的低频谐振点、变换器输出侧并联电容与线路阻抗形成的高频谐振点和单个变换器与线路阻抗形成的谐振谷。本发明根据谐振峰值与负载变换器输入阻抗的关系，得到负载变换器截止频率的设计边界，指导变换器设计。
一种适用于直流配电系统谐振判定方法

[发明专利]一种三级式宽频带阻抗测量装备及方法-CN202210542165.6在审
发明人：陈武;何棒棒;赵海熙;雷家兴;曹武;梅军;王江峰;赵剑锋;曲小慧;舒良才;何晓坤 -专利权人：东南大学
申请日： 2022-05-17 - 公布日： 2022-07-29 - 主分类号： G01R27/02 文献下载
摘要：本发明公开了一种三级式宽频带阻抗测量装备及方法，涉及电力系统与电力电子技术领域，包括宽频带电压扰动注入单元、信号处理单元、阻抗计算单元和控制单元；所述宽频带电压扰动注入单元用于向待测系统注入一定频率和大小的电压扰动信号，待测系统相应地将产生同频率的电流响应信号；所述信号处理单元用于采集待测系统的电压与电流信号并进行滤波、傅里叶分解等处理，同时发送和接收控制单元指令；所述阻抗计算单元基于电压扰动信号和电流响应信号来计算待测系统在各频率下的阻抗；所述控制单元用于宽频带电压扰动注入单元的控制，本发明满足风力、光伏并网发电等高压大功率场景下宽频带阻抗在线测量的应用需求。
一种三级宽频阻抗测量装备方法

[发明专利]一种自适应电池充电曲线的三线圈电池无线充电系统-CN202110668532.2有效
发明人： 曲小慧;姚若玉 -专利权人：东南大学
申请日： 2021-06-16 - 公布日： 2022-07-05 - 主分类号： H02J50/10 文献下载
摘要：本发明公开一种自适应电池充电曲线的三线圈电池无线充电系统，包括三线圈变压器、直流电源、高频逆变器、原边补偿电容、副边补偿电容、电池、副边整流桥、附加侧整流桥、附加回路补偿拓扑和附加补偿电容。本发明无线充电系统通过合理设计系统工作频率及附加回路补偿拓扑的参数值，构建得到三个线圈回路，通过调节工作频率得到恒流输出，并根据设定的工作频率确定原副边补偿电容大小，根据充电电池所需恒压阈值大小确定附加回路补偿参数，实现恒流‑恒压的自适应切换和输出阈值的灵活调节，通过三个线圈回路实现了电池所需的恒流‑恒压自适应切换，不需要复杂控制与频率切换，避免了因复杂控制可能引起的通信故障问题和频率切换带来的不稳定性。
一种自适应电池充电曲线线圈无线系统

[发明专利]基于恒流-恒压复合拓扑的可抗偏移电池无线充电系统-CN201910034647.9有效
发明人： 曲小慧;王笃乐 -专利权人：东南大学
申请日： 2019-01-15 - 公布日： 2022-07-01 - 主分类号： H02J7/00 文献下载
摘要：本发明公开了基于恒流‑恒压复合拓扑的可抗偏移电池无线充电系统，提供电池充电过程中所需的先恒流后恒压输出，适用于电动汽车电池无线充电场合。该系统包括高频全桥逆变电路、原边补偿网络、松耦合变压器、副边补偿网路、恒流‑恒压切换网络、全桥整流滤波电路。该复合拓扑通过利用放置在副边的恒流‑恒压切换网络进行恒流‑恒压模式转换，在特定频率下实现了与负载无关的先可抗偏移恒流输出后可抗偏移恒压输出，避免了无线充电系统发射端与接收端之间的复杂通信，简化控制，实现了电路近似零无功环流和开关器件的软开关，保持了恒定的功率输出，具有良好的抗偏移能力。
基于复合拓扑偏移电池无线充电系统

[发明专利]一种模块化多电平直流变压器拓扑结构及其控制方法-CN202110794410.8有效
发明人：陈武;金浩哲;舒良才;曲小慧;梅军;雷家兴;曹武 -专利权人：东南大学
申请日： 2021-07-14 - 公布日： 2022-05-24 - 主分类号： H02M3/335 文献下载
摘要：本发明涉及直流变压器领域，具体的是一种模块化多电平直流变压器拓扑结构及其控制方法，拓扑结构由高压滤波电感LHV、半桥模块阀组、谐振电感LR、谐振电容CR、变压器T和全桥模块构成，半桥模块阀组A和半桥模块阀组B串联后连接高压滤波电感LHV构成高压直流端口，全桥模块A和全桥模块B输出并联后，构成低压直流端口。本发明的拓扑结构通过控制半桥模块阀组与全桥模块的输出电压可实现高压直流端口与低压直流端口间的功率交换，本发明中的直流变压器拓扑结构仅使用少量的半桥，实现直流电压变换，提高直流变压器的可靠性，降低直流变压器成本；通过控制实现低压侧全桥模块开关管零电流关断，提升变换效率与功率密度。
一种模块化电平直流变压器拓扑结构及其控制方法

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