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[发明专利]一种IGCT-MMC换流阀子模块箝位电路损耗计算方法和装置-CN202011643943.8有效
发明人：郭明珠;赵彪;周兴达;白睿航;唐博进;周文鹏;郝峰杰;余占清;张若愚;曾嵘 -专利权人：中国长江三峡集团有限公司;清华大学
申请日： 2020-12-31 - 公布日： 2023-10-27 - 主分类号： G06F30/3323 文献下载
摘要：本发明公开了一种IGCT‑MMC换流阀子模块箝位电路损耗计算方法和装置，计算方法包括如下步骤：建立二极管反向恢复过程的电流源等效模型；通过电流源等效模型对IGCT‑MMC换流阀子模块投切进行等效；分析IGCT‑MMC换流阀子模块投切引起的暂态过程；对暂态过程进行仿真；分析仿真结果，得到箝位电路损耗计算公式，计算出箝位电路损耗能量。本发明有效求解出IGCT‑MMC换流阀子模块箝位电路损耗能量计算公式，其中包括二极管关断后反向恢复电流产生的能量损耗，有助于箝位电路损耗能量的精确定量分析，便于系统优化设计。
一种 igct mmc 换流模块箝位电路损耗计算方法装置

[发明专利]基于降压型公共直流电压母线的并联构网型变压器-CN202110956890.3有效
发明人：曾嵘;孙长平;赵彪;尹立坤;余占清;唐博进;安峰;潘海宁;白睿航;郭明珠;崔彬;周兴达 -专利权人：中国长江三峡集团有限公司;清华大学
申请日： 2021-08-19 - 公布日： 2023-10-27 - 主分类号： H02M3/28 文献下载
摘要：本发明提供一种基于降压型公共直流电压母线的并联构网型变压器，所述并联构网型变压器包括：中压直流母线，两端交流母线，其中，所述两端交流母线通过交流‑直流变换器接入所述中压直流母线。本发明的基于降压型公共直流电压母线的并联构网型变压器面向“双高”背景下的高可靠配电应用场景，低成本、紧凑化、高效率；本发明实现了中压交流配电网在线互联、高比例分布式能源汇集、大容量储能接入、“源网荷储”灵活互动的应用需求。
基于降压公共直流电压母线并联构网型变压器

[发明专利]一种模块化多电平换流器子模块及其控制方法-CN202110164454.2有效
发明人：曾嵘;赵彪;周文鹏;刘佳鹏;白睿航;陈政宇;余占清;吴锦鹏 -专利权人：清华大学
申请日： 2021-02-05 - 公布日： 2023-08-22 - 主分类号： H02J3/36 文献下载
摘要：本发明提供一种模块化多电平换流器子模块及其控制方法，所述子模块包括：上下管主电路，上下管主电路包括上管半导体器件S1和下管半导体器件S2*；所述上管半导体器件S1反并联第一开关器件D1；上管半导体器件S1的第二电极连接下管半导体器件S2*的第一电极；所述上管半导体器件S1的第一电极连接直流电容CDC的一端；下管半导体器件S2*反并联第二开关器件D2*；下管半导体器件S2*的第二电极连接直流电容CDC的另一端；所述下管半导体器件S2*中设有中心可控击穿区域。本发明的模块化多电平换流器子模块完全省略传统MMC模块方案中的出口处的旁路晶闸管，从而降低子模块制造的体积和成本并简化系统的运行控制方案。
一种模块化电平换流模块及其控制方法

[发明专利]一种电力电子变换器拓扑及其调压方法-CN202310108399.4在审
发明人：赵彪;张雪垠;白睿航;屈鲁;余占清;曾嵘 -专利权人：清华大学;清华四川能源互联网研究院
申请日： 2023-01-20 - 公布日： 2023-08-01 - 主分类号： H02M7/5395 文献下载
摘要：本发明属于直流输电系统技术领域，特别涉及一种电力电子变换器拓扑及其调压方法，其中调压方法包括根据开关电容阀的输出电压|Um|和外部控制要求的电力电子变换器交流侧输出电压确定调压系数；根据调压系数和开关电容阀的输出电压|Um|，确定PWM调制波；通过PWM调制波对开关阀任意一相桥臂进行高频斩波，另一相桥臂进行低频切换；本发明的调压方法可实现电力电子变换器拓扑暂态调压应用时的宽范围调压，例如低电压穿越应用，并且调压范围较奇次谐波注入法的18％提高到了100％；本发明的拓扑可以实现全控器件数量和模块电容数量的大幅降低，从而带来成本和体积的大幅优化。
一种电力电子变换器拓扑及其调压方法

[发明专利]一种新型AC/DC变换器及其直流侧短路故障处理方法-CN202310101250.3在审
发明人：赵彪;张雪垠;白睿航;屈鲁;余占清;曾嵘 -专利权人：清华大学;清华四川能源互联网研究院
申请日： 2023-01-20 - 公布日： 2023-06-23 - 主分类号： H02M7/219 文献下载
摘要：本发明属于直流输电系统技术领域，特别涉及一种新型AC/DC变换器及其直流侧短路故障处理方法。本发明提供一种新型AC/DC变换器，所述变换器包括开关电容阀桥臂和多个新型串联阀桥臂，所述开关电容阀桥臂一端与直流侧的正极端口连接，所述开关电容阀桥臂的另一端与直流侧的负极端口连接，多个所述新型串联阀桥臂的一端均与直流侧的正极端口连接，多个所述新型串联阀桥臂的另一端均与直流侧的负极端口连接，多个所述新型串联桥臂并联，所述开关电容阀桥臂与多个新型串联阀桥臂并联，所述直流侧的正极端口连接有直流平波电抗。本发明拓扑及其控制可以实现功率开关器件数量和模块电容数量的大幅降低，从而带来成本和体积的大幅优化。
一种新型 ac dc 变换器及其直流短路故障处理方法

[发明专利]一种新型开关阀及控制方法-CN202310019815.3在审
发明人：张雪垠;赵彪;白睿航;屈鲁;余占清;曾嵘 -专利权人：清华大学;清华四川能源互联网研究院
申请日： 2023-01-06 - 公布日： 2023-06-06 - 主分类号： H02M3/335 文献下载
摘要：本发明提供了一种新型开关阀及控制方法，其中，所述新型开关阀包括端子A、端子B以及多个串联模块，多个所述串联模块串联后设在端子A和端子之间；其中，所述串联模块包括全控器件T、二极管D、均压电容C以及与均压电容并联的耗能元件H，其中，所述二极管D的阳极连接在全控器件T的阳极，所述均压电容C的正极与二极管D的阴极连接，所述均压电容C的负极与全控器件T的阴极连接，所述全控器件T上反并联有二极管。本发明大幅减少了传统模块化换流阀拓扑的功率开关器件和电容器用量，具有优良的经济性。
一种新型开关控制方法

[发明专利]一种电力电子换流器的启动方法及系统-CN202310082518.3在审
发明人：张雪垠;赵彪;白睿航;屈鲁;余占清;曾嵘 -专利权人：清华四川能源互联网研究院;清华大学
申请日： 2023-01-20 - 公布日： 2023-06-06 - 主分类号： H02M1/36 文献下载
摘要：本发明提供了一种电力电子换流器的启动方法及系统，其中，所述方法包括：当换流器的直流侧连接有源系统时，从所述直流侧启动换流器；当换流器的交流侧连接有源系统时，从所述交流侧启动换流器；当换流器的交流侧和直流侧均连接有源系统时，从所述直流侧或交流侧启动所述换流器。本发明可以实现电力电子换流器启动时的平稳预充电。
一种电力电子换流启动方法系统

[发明专利]一种变换器及其相间均压方法和装置-CN202310098221.6在审
发明人：余占清;张雪垠;赵彪;白睿航;屈鲁;曾嵘 -专利权人：清华大学;清华四川能源互联网研究院
申请日： 2023-01-20 - 公布日： 2023-05-23 - 主分类号： H02M7/483 文献下载
摘要：本发明公开了一种变换器及其相间均压方法和装置。包括：串联的三个单相拓扑；每个单相拓扑包括新型开关阀和开关电容阀，开关电容阀并联在新型开关阀的两端；重载情况下，当每个单相拓扑的总模块电压一致时，变换器的三个单相拓扑分别输出变换器整体直流端口电压的三分之一；当变换器的三个单相拓扑的电压不均时，根据直流电流方向、第一电压、第一电压增量和第二电压增量，确定三个单相拓扑的输出直流电压；轻载或空载情况下，交流侧连接的系统无需提供稳定的交流电压输出时，在三个单相拓扑之间构造有功功率交换进行相间均压；交流侧连接的系统需要提供稳定的交流电压输出时，在变换器内部配置均压电路进行相间均压。
一种变换器及其相间方法装置

[发明专利]一种变换器及其交流侧短路故障处理方法和装置-CN202310097923.2在审
发明人：余占清;赵彪;张雪垠;白睿航;屈鲁;曾嵘 -专利权人：清华大学;清华四川能源互联网研究院
申请日： 2023-01-20 - 公布日： 2023-05-16 - 主分类号： H02H7/122 文献下载
摘要：本发明公开了一种变换器及其交流侧短路故障处理方法和装置。包括新型串联阀和开关电容阀；新型串联阀为全桥结构，新型串联阀每个桥臂包括多个串联的第一模块，第一模块包括第一功率开关器件、二极管、均压电容和第一耗能元件，开关电容阀包括第二模块和负电压输出模块，第二模块包括第二功率开关器件和第一电容，新型串联阀和开关电容阀并联。能够实现功率开关器件数量和模块电容数量的大幅降低，在故障情况下，新型串联阀全控器件流过的电流大幅降低，避免了器件过流损坏，同时无需采用更大电流的功率开关器件，大大降低了新型串联阀关断电流能力需求，大幅降低装置成本。
一种变换器及其交流短路故障处理方法装置

[发明专利]一种变换器的输出电压生成方法及系统-CN202310108407.5在审
发明人：曾嵘;张雪垠;赵彪;白睿航;屈鲁;余占清 -专利权人：清华大学;清华四川能源互联网研究院
申请日： 2023-01-20 - 公布日： 2023-05-16 - 主分类号： H02M7/5387 文献下载
摘要：本发明提供了一种变换器的输出电压生成方法及系统，其中，所述变换器包括并联的新型串联阀以及开关电容阀，其中，新型串联阀，用于实现交、直流之间的变换；所述开关电容阀，用于实现变换器的直流电压到脉动直流电压之间的变换；所述方法包括：根据任意波形的相电压调制波电压Um，控制新型串联阀和开关电容阀均输出电压Um。本发明效果好。
一种变换器输出电压生成方法系统

[发明专利]一种换流器测试电路和测试方法-CN202111207713.1有效
发明人：赵彪;白睿航;周天吉;屈鲁;余占清;曾嵘 -专利权人：清华大学
申请日： 2021-10-18 - 公布日： 2023-05-16 - 主分类号： G01R31/00 文献下载
摘要：本发明公开了一种一种换流器测试电路和测试方法，涉及测试电路技术领域。所述电路包括换流电抗器、多个桥臂和负载电抗器；所述换流电抗器一端与供电电源连接，一端与换流器桥臂连接；所述多个桥臂分为第一组和第二组，所述第一组和第二组内的桥臂并联连接；所述第一组、负载电抗器和第二组依次串联连接。本发明所提出的测试电路无需交流电源，也不需要对交流电压进行锁相，控制系统简单、可靠性高。
一种换流测试电路方法

[发明专利]一种新型开关模块、新型AC/DC变换器及控制方法-CN202310019139.X在审
发明人：赵彪;张雪垠;白睿航;屈鲁;余占清;宋强;曾嵘 -专利权人：清华大学;清华四川能源互联网研究院
申请日： 2023-01-06 - 公布日： 2023-05-12 - 主分类号： H02M7/483 文献下载
摘要：本发明提供了一种新型开关模块、新型AC/DC变换器及控制方法，其中，所述新型开关模块包括功率开关器件T1、二极管D1均压电容C1和耗能元件H1，其中，所述二极管D1的阳极连接在功率开关器件T1的阳极，所述均压电容C1的一端与二极管D1的阴极连接，所述均压电容C1的另一端与功率开关器件T1的阴极连接，所述耗能元件H1的一端与均压电容C1的一端连接，所述耗能元件H1的另一端与均压电容C1的另一端连接，所述功率开关器件T1上反并联有二极管。本发明可实现驱动电源和控制系统的自取能，同时可实现部分功率开关器件的软开关。
一种新型开关模块 ac dc 变换器控制方法

[发明专利]一种AC/DC变换器及其控制方法-CN202310097911.X在审
发明人：曾嵘;赵彪;张雪垠;白睿航;屈鲁;余占清 -专利权人：清华大学;清华四川能源互联网研究院
申请日： 2023-01-20 - 公布日： 2023-05-09 - 主分类号： H02M7/219 文献下载
摘要：本发明属于直流输电系统技术领域，特别涉及一种AC/DC变换器及其控制方法，其中变换器包括三个串联的单相结构和第一滤波器；变换器的直流侧两端通过两条直流母线与外网连接，直流母线上设置有阀侧平波电抗；第一滤波器两端分别与两条直流母线连接；每个单相结构包括开关阀、开关电容阀、交流连接电抗和隔离变压器。本发明的变换器实现功率开关器件数量和模块电容数量的大幅降低，从而带来成本和体积的大幅优化；本发明的控制方法，以达到AC/DC变换的定直流侧电压、定交流侧电压、或定功率的控制目标，以实现AC/DC变换器的正常运行。
一种 ac dc 变换器及其控制方法

[发明专利]一种变换器及其调压控制方法和装置-CN202310082413.8在审
发明人：张雪垠;赵彪;白睿航;屈鲁;余占清;曾嵘 -专利权人：清华四川能源互联网研究院;清华大学
申请日： 2023-01-20 - 公布日： 2023-05-02 - 主分类号： H02M7/219 文献下载
摘要：本发明公开了一种变换器及其调压控制方法和装置。包括：新型开关阀和开关电容阀，根据交流调制波电压，确定所述交流调制波电压频率；在所述交流调制波电压上叠加所述交流调制波电压频率奇数倍的奇次谐波电压，且将所述交流调制波电压的过零点与所述奇次谐波电压的过零点重合，得到合成调制波；将变换器中的开关电容阀输出所述合成调制波的绝对值。能够实现功率开关器件数量和模块电容数量的大幅降低，从而带来成本和体积的大幅优化，同时实现了交直流电压幅值的解耦，二者可单独进行控制调压，能够直接进行电压调整。
一种变换器及其调压控制方法装置

[发明专利]一种半导体器件的关断失效检测方法及装置-CN202211404145.9在审
发明人：余占清;曾嵘;杨晨;吴锦鹏;陈政宇;赵彪;白睿航;庄池杰;刘佳鹏 -专利权人：清华大学
申请日： 2022-11-10 - 公布日： 2023-03-14 - 主分类号： G01R31/327 文献下载
摘要：本发明实施例公开了一种半导体器件的关断失效检测方法及装置，所述方法包括步骤：当控制待检测半导体器件关断后达到检测时间时，测量待检测半导体器件的门极参数；将门极参数与预设的门极参数阈值进行对比，判断待检测半导体器件关断是否失效，所述检测时间为样本半导体器件成功关断情况下其阳极电流下降至设定值的时间。本发明无需检测高电压，测试安全可靠；检测电路的电位与驱动接近，便于直接集成到控制系统中，无需高压隔离设备，结构简单，体积小，成本低；可在数μs之内检测出关断失效，满足快速检测需求，提高了装备级的保护能力；可直接通过门极电流判断是否产生了关断失效，不受关断失效后门阴极之间阻抗特性影响，检测准确度高。
一种半导体器件失效检测方法装置

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