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[实用新型]具有公共高压直流母线的级联多电平整流器-CN202021062151.7有效
发明人：王聪;程红;赵志浩;李瑶璞;田长庚;邓嘉卿;陶艳梅 -专利权人：中国矿业大学（北京）
申请日： 2020-06-11 - 公布日： 2021-03-30 - 主分类号： H02M7/217 文献下载
摘要：本实用新型具有公共高压直流母线的级联多电平整流器，属于AC/DC变换技术及其控制技术。该变换器提供多种主功率电路，每种主功率电路都由若干个模块单元级联组成，用于构成一对公共高压直流母线，极大降低了功率开关管的电压应力，克服了传统整流器由于功率开关管电压应力限制而不能产生高直流母线电压的缺点。本实用新型提供的整流器及控制策略平衡了输出侧各串联电容电压，实现应用低耐压的功率开关管完成高电压下的大功率整流变换，且不需要使用庞大笨重，接线复杂的工频移相变压器的隔离，极大简化了主功率电路拓扑，提高了系统的工作效率，体积小重量轻，成本低，在中高压直流输电、大功率的中高压变频器等领域具有重要的应用价值。
具有公共高压直流母线级联电平整流器

[发明专利]周期性均衡轮换工作的全控H桥变换器主动温度控制策略-CN202010001430.0有效
发明人：程红;王聪;田长庚;邓嘉卿;赵志浩;卢其威;邹甲 -专利权人：中国矿业大学（北京）
申请日： 2020-01-02 - 公布日： 2020-11-06 - 主分类号： H02M7/797 文献下载
摘要：本发明提供了一种全控H桥变换器基于周期性均衡轮换工作机理的主动温度控制策略。具体实现步骤如下：1、以全控H桥变换器交流侧端口电压参考波的两个基频周期为一个轮换周期，根据输入电流与交流侧端口电压参考波的极性特征，将每个轮换周期分为八个工作区域；2、根据每个工作区域内不同的工作机理，提供两种相应的开关方式轮换顺序，使得全控H桥变换器内所有全控型开关器件和反并联二极管周期性的均衡轮换使用，实现各种工况下全控H桥变换器内所有功率开关器件温度的均衡降低；3、通过设置三级开关选择器，使得全控H桥变换器内所有全控型开关器件在各个工作区域内准确接收相应的开关驱动信号，保证所有功率开关器件顺利完成均衡轮换工作。
周期性均衡轮换工作变换器主动温度控制策略

[发明专利]具有公共高压直流母线的级联多电平整流器及控制策略-CN202010527061.9在审
发明人：王聪;程红;赵志浩;李瑶璞;田长庚;邓嘉卿;陶艳梅 -专利权人：中国矿业大学（北京）
申请日： 2020-06-11 - 公布日： 2020-10-16 - 主分类号： H02M7/217 文献下载
摘要：本发明具有公共高压直流母线的级联多电平整流器及控制策略，属于AC/DC变换技术及其控制技术。该变换器提供多种主功率电路，每种主功率电路都由若干个模块单元级联组成，用于构成一对公共高压直流母线，极大降低了功率开关管的电压应力，克服了传统整流器由于功率开关管电压应力限制而不能产生高直流母线电压的缺点。本发明提供的整流器及控制策略平衡了输出侧各串联电容电压，实现应用低耐压的功率开关管完成高电压下的大功率整流变换，且不需要使用庞大，笨重，接线复杂的工频移相变压器的隔离，极大简化了主功率电路拓扑，提高了系统的工作效率，体积小，重量轻，成本低，在中高压直流输电、大功率的中高压变频器等领域具有重要的应用价值。
具有公共高压直流母线级联电平整流器控制策略

[发明专利]基于能量单向流动可控整流器的静止无功补偿器控制策略-CN201810757642.4有效
发明人：王聪;程红;陈婷;张国澎;邓嘉卿;孔佳仪;卢其威;邹甲 -专利权人：中国矿业大学（北京）
申请日： 2018-07-11 - 公布日： 2020-06-26 - 主分类号： H02J3/18 文献下载
摘要：本发明提供了一种适用于所有基于能量单向流动单相可控整流器的静止无功补偿器在电网中含有阻性、感性或容性负载下，抑制公共耦合点处输入电流畸变的控制方法，具体实现步骤如下：1、根据电网中负载判断是否接入LC串联支路；2、根据判断条件判断是否有需要在交流侧指令电压处注入三次谐波电压；3、若不需要在交流侧指令电压处注入三次谐波电压，外环采用恒功率控制，内环采用dq旋转坐标系下的控制，调制模块采用SPWM控制；4、若需要在交流侧指令电压处注入三次谐波电压，调制模块采用三次谐波注入SPWM控制，此种控制方式将使得此时整流器的输入电流与交流侧基波电压尽可能保持相同极性，从而达到抑制公共耦合点处输入电流可能发生的畸变的目的。
基于能量单向流动可控整流器静止无功补偿控制策略

[发明专利]级联H桥变换器故障时拓扑重构及其功率因数角计算方法-CN201910680665.4有效
发明人：程红;王聪;陈婷;陈文博;邓嘉卿;赵志浩;卢其威;邹甲 -专利权人：中国矿业大学(北京)
申请日： 2019-07-26 - 公布日： 2020-02-07 - 主分类号： H02M1/32 文献下载
摘要：本发明提供了一种级联H桥多电平变换器开路故障运行时的拓扑重构及其可运行的最大功率因数角的计算方法，属于容错控制技术领域。若H桥模块单元的某一个或者两个开关管发生开路故障时，可切换到无桥模块单元运行模式，并与正常运行的H桥模块单元相配合，以混合级联多电平变换器模式运行，在提供有功功率的同时，仍然能够实现滞后、超前和单位功率因数运行。另外，本发明还给出了级联H桥多电平变换器切换到混合级联多电平变换器运行模式下可运行的最大功率因数角的计算方法，为能否切换提供依据。与现有方法相比，本发明充分利用了故障模块单元中正常运行的开关管，给出了能否切换的依据，减少了故障对系统的影响，提高了可靠性。
多电平变换器级联最大功率因数混合级联开路故障拓扑重构运行模式开关管单位功率因数容错控制技术功率因数角故障模块有功功率可切换桥模块运行时超前滞后配合

[发明专利]一种用于全控H桥拓扑结构的新型主动温度控制策略-CN201910622803.3在审
发明人：程红;王聪;邓嘉卿;陈文博;武世炎 -专利权人：中国矿业大学（北京）
申请日： 2019-08-02 - 公布日： 2019-09-24 - 主分类号： H02M1/08 文献下载
摘要：全控H桥拓扑结构的主动温度控制策略，属于电力电子领域，本发明为了解决现有电力电子变换器功率开关器件温度控制策略所存在的影响系统性能和局限于被动散热的问题，公开了一种用于全控H桥拓扑结构的新型主动温度控制策略，包括全控H桥拓扑结构、主动温度控制器以及PWM信号发生器。通过检测每个全控型开关管的温度与设定阈值温度的动态关系，为各全控型开关管配置不同的驱动信号，控制变换器在H桥和无桥模式间切换运行，从而实现通过降低特定全控型开关管损耗的方式对开关管的温度进行主动控制。在主动温度控制策略实施期间，全控H桥拓扑能够继续正常运行，为传统被动式散热方式增加了主动性，并解决了现有方法会降低性能的问题。
全控主动温度控制拓扑结构全控型开关电力电子变换器电力电子领域功率开关器件温度控制策略被动式散热控制变换器温度控制器策略实施动态关系降低性能驱动信号影响系统主动控制开关管桥模式散热拓扑主动性检测配置

[发明专利]三相级联变换器的新型接法及供电或负载故障时工作方式-CN201610884345.7在审
发明人：程红;王聪;张衡;庄园;侯丽楠;邓嘉卿;马勇;沈俊远;巩英才;徐晓贤 -专利权人：中国矿业大学（北京）
申请日： 2016-10-10 - 公布日： 2017-02-22 - 主分类号： H02M5/458 文献下载
摘要：本发明提出了级联输入‑级联输出变换器传统双星型接法下变换器输出端负载发生短路故障时变换器的一种运行方式，在该运行控制方式下，可以使输出端负载发生单相短路故障时，保持输入端三相单位功率因数稳定运行。本发明还提出了一种新型双星型接线方法，并提出了新型接法下变换器输入端发生缺相供电和输出端负载发生短路故障时的运行方式。采用本专利所提新型双星型接线方法并配合所提相应运行控制方式，可以实现变换器输入端缺相供电时，保持输出端三相稳定运行；可以在输出端发生负载短路故障时，保持输入端三相单位功率因数稳定运行。本发明的意义在于可以实现变换器容错运行、故障隔离，提高了供电可靠性，减少了因供电故障造成的经济损失。
三相级联变换器新型供电负载故障工作方式

[发明专利]煤层气抽采机电动机最优速度曲线节能控制策略-CN201610854438.5在审
发明人：程红;王聪;王浩;马勇;周东东;杨大山;邓嘉卿 -专利权人：中国矿业大学（北京）
申请日： 2016-09-27 - 公布日： 2017-02-01 - 主分类号： H02P27/12 文献下载
摘要：为解决煤层气抽采机电动机负荷周期性动态交变引起的直流母线电压波动剧烈及电机能耗大等问题，本发明提供了一种基于煤层气抽采机电动机运行最优速度曲线的节能控制策略。具体步骤为1、在建立煤层气抽采机悬点载荷数学模型基础上，推导得到煤层气抽采机电动机等效转矩表达式；2、根据步骤1中的等效转矩得到煤层气抽采机电动机矢量控制数学模型；3、基于步骤2中的矢量控制数学模型构造直流母线电压波动差绝对值函数和最大电压波动函数，揭示直流母线电压波动与电动机加速度一一映射关系；4、对步骤3中的绝对值函数求极值并对最大电压波动函数做单调性分析，得到满足电压波动最小的电动机加速度，从而得到抽采机电动机运行最优速度曲线。
煤层气机电动机最优速度曲线节能控制策略

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