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[发明专利]储能型MMC电池荷电状态相内主动均衡控制方法-CN202310835525.6有效
发明人：陈雨薇;谢瑞;郦洪柯;杨文斌;杨飞;王霄鹤;林斌;陈玮;俞晶晶;陈敏;朱冠南;唐诵;梁钊培 -专利权人：中国电建集团华东勘测设计研究院有限公司
申请日： 2023-07-10 - 公布日： 2023-09-29 - 主分类号： H02J7/00 文献下载
摘要：本发明涉及一种储能型MMC电池荷电状态相内主动均衡控制方法。本发明的目的是：提供一种储能型MMC电池荷电状态相内主动均衡控制方法，以保证储能系统安全稳定运行。本发明的技术方案为：获取同一桥臂上所有N个子模块内电池的SOC值，N为正整数；若同一桥臂上各子模块间SOC值的最大差值ΔSOC超过设定阈值，则进入主动均衡状态；提取载波移相调制环节的各桥臂调制波和载波数据；监测各桥臂电流的实时值计算充/放电累积量特征值；排序充/放电累积量特征值；排序桥臂内电池SOC，重新分配模块载波；在一定时间内，使桥臂交替运行在充电和放电工况，确保系统在SOC均衡条件下安全稳定运行。本发明适用于电力电子技术及储能技术领域。
储能型 mmc 电池状态主动均衡控制方法

[发明专利]一种用于柔性多端直流配用电系统中限流电抗器配置方法-CN202211178696.8在审
发明人：梁钊培;陈敏;唐诵;朱冠南 -专利权人：浙江大学
申请日： 2022-09-25 - 公布日： 2022-12-02 - 主分类号： G06F30/20 文献下载
摘要：本发明涉及柔性直流配电网领域，旨在提供一种用于柔性多端直流配用电系统中限流电抗器配置方法。包括：获取多端直流配电网中各变流器网络元件参数，构建多端直流配电网极间故障瞬态电路模型，基于该电路模型求解得到故障瞬态时刻总电流；将故障瞬态时刻总电流分解至直流配电网变流器侧的各支路，并计算得到各支路的故障电流；设定故障电流模型的目标函数和约束条件，通过多目标非线性规划进行寻优求解，得到不同支路上限流电抗器的配置结果。本发明通过分析故障电流产生机理，利用故障电流解析进行限流电抗器配置；具有时间复杂度低、复用性强且利于拓展相应约束条件，能够在不同故障情况下实现快速电抗器配置，给出相应指导方案。
一种用于柔性多端流配用电系统限流电抗配置方法

[发明专利]用于海上风电柔直系统的换流器的桥臂耗能电阻计算方法-CN202210820396.9在审
发明人：谢瑞;林斌;王霄鹤;杨文斌;陈敏;唐诵;张成浩;梁钊培 -专利权人：中国电建集团华东勘测设计研究院有限公司;浙江大学
申请日： 2022-07-12 - 公布日： 2022-11-11 - 主分类号： H02M1/32 文献下载
摘要：本发明涉及柔性直流输电领域，旨在提供一种用于海上风电柔直系统的换流器的桥臂耗能电阻计算方法。该方法包括：在受端换流站中采用集成了分布式耗能装置的模块化多电平换流器拓扑；计算发生交流侧短路故障时换流器中的桥臂电流，并得到每相上下桥臂投入的耗能子模块消耗的瞬时功率；计算换流器中三相耗能子模块所消耗的总功率，根据最严重故障情形计算三相所需投入的总耗能电阻最大值；计算每一桥臂中耗能电阻在全部投入时产生的压降，计算需要的耗能子模块的数量以及单个耗能子模块中的耗能单元的阻值。基于本发明可以对受端换流站中的模块化多电平换流器进行合理配置，避免故障状态下盈余功率难以完全泄放或器件投入浪费。
用于海上风电柔直系统换流耗能电阻计算方法

[发明专利]能实现交流短路故障穿越的海上风电柔直输电系统及方法-CN202210820397.3在审
发明人：谢瑞;林斌;王霄鹤;杨文斌;陈敏;唐诵;张成浩;梁钊培 -专利权人：中国电建集团华东勘测设计研究院有限公司;浙江大学
申请日： 2022-07-12 - 公布日： 2022-11-01 - 主分类号： H02M1/32 文献下载
摘要：本发明涉及柔性直流输电领域，旨在提供一种能实现交流短路故障穿越的海上风电柔直输电系统及方法。该方法包括：当受端的岸上交流电网发生交流短路故障时，计算送端换流站输出功率与受端换流站输出功率之差，得到所需要消耗的盈余功率；根据盈余功率和换流器中单个耗能单元的电阻阻值，计算得到需要投入的耗能子模块的数量；通过控制各桥臂支路中耗能单元的投入运行数量，实现盈余功率的消耗；当故障恢复后，控制第一开关单元与第二开关单元以切除全部耗能单元。本发明是换流器内部集成分布式模块化的耗能装置，设备购置和维护成本更有优势且节约建设用地。耗能子模块通过电力电子器件旁路，因此不影响正常运行状态下换流器的控制策略。
实现交流短路故障穿越海上风电柔直输电系统方法

[发明专利]一种柔性直流电网限流电抗器的优化配置方法-CN202210372243.2在审
发明人：唐诵;陈敏;朱冠南;梁钊培;张成浩 -专利权人：浙江大学
申请日： 2022-04-10 - 公布日： 2022-08-05 - 主分类号： H02J3/36 文献下载
摘要：本发明涉及柔性直流电网技术领域，旨在提供一种柔性直流电网限流电抗器的优化配置方法。包括：将柔性直流电网进行保护分区，建立单个保护分区的故障近似解析模型，求解每台直流断路器的最大开断电流和各个限流电抗器取值之间的函数表达式；选取直流断路器最大开断电流的优化目标，并选取限流电抗器的合理取值范围；然后求解单个保护分区内满足需求的优化取值集合；结合限流电抗器的总取值上限和直流断路器总开断容量，从各个保护分区中的优化取值集合中选取整体最优配置方案。本发明在保证限流电抗器总取值不超过上限的前提下，选择使直流断路器总容量最小的配置方案作为最优配置方案，能在提高柔直电网运行可靠性的同时，降低保护设备成本。
一种柔性直流电网限流电抗优化配置方法

[发明专利]一种避免电池微循环的储能型MMC拓扑及其控制方法-CN202210115626.1在审
发明人：朱冠南;陈敏;唐诵;张成浩;梁钊培 -专利权人：浙江大学
申请日： 2022-01-30 - 公布日： 2022-05-10 - 主分类号： H02M7/797 文献下载
摘要：本发明涉及多电平电力电子变换器技术领域，旨在提供一种避免电池微循环的储能型MMC拓扑及其控制方法。该拓扑结构由三相六个桥臂构成，以三相桥臂公共点作为直流端口，以上下桥臂中点作为交流端口，分别用于接入直流系统和交流系统；所述每个桥臂均由一个桥臂电感和N个结构相同的储能子模块串联组成；在储能子模块中，包含半桥功率模块、电池储能模块和位于两者之间的接口装置；该接口装置包含一组反并联的晶闸管，该组反并联晶闸管串联在电池储能模块和半桥功率模块电容间的直流线缆上。本发明能根据系统运行参数判断储能电池的工作模式，按需投切储能电池，避免了电池微循环问题，减少电池寿命损失，降低储能系统全寿命周期成本。
一种避免电池微循环储能型 mmc 拓扑及其控制方法

[发明专利]基于限流器与断路器配合的直流故障快速开断电路-CN202011509071.6有效
发明人：唐诵;陈敏;贾冠龙;张成浩;朱冠南 -专利权人：浙江大学
申请日： 2020-12-18 - 公布日： 2022-04-12 - 主分类号： H02H9/02 文献下载
摘要：本发明涉及电力电子领域，旨在提供一种基于限流器与断路器配合的直流故障快速开断电路。是将故障限流器与直流断路器串联接于直流电路系统中；故障限流器由主支路和辅助支路并联组成；在主支路中第二晶闸管阀组和第三晶闸管阀组反向并联后与辅助电容串接，然后与限流电感和第四晶闸管阀组并联构成主支路，第四晶闸管阀组的方向与故障电流方向相同；在辅助支路中，超快速机械开关和辅助通流开关串接。辅助通流开关由串连的IGBT阀组构成。本发明通过利用故障限流器投入过程中被充电的辅助电容，为开断过程提供额外反压。能够在限制故障电流上升的同时，实现电感能量快速转移。加快故障开断速度，有效缩短直流故障保护时间，提高电网运行可靠性。
基于限流断路器配合直流故障快速断电

[发明专利]一种适用于中间复用子模块的模块化多电平变换器的调制方法-CN201810412716.0有效
发明人：贾冠龙;陈敏;唐诵 -专利权人：浙江大学
申请日： 2018-05-03 - 公布日： 2020-06-19 - 主分类号： H02M7/483 文献下载
摘要：本发明提供了一种基于中间子模块复用拓扑的新型载波移相调制方法。本发明是基于中间复用子模块的模块化多电平电路拓扑，可以使这种新型拓扑的工作状态与传统模块化多电平拓扑完全等效，但和传统拓扑相比，其每相可以减少一个子模块，有效降低成本并达到相同的功能，在柔性直流输电、配电网等的场合有较好的使用价值和经济效益。
一种适用于中间复用子模块模块化电平变换器调制方法

[发明专利]模块化多电平变流器的模型预测控制策略-CN201810663582.X有效
发明人：陆翌;贾冠龙;杨勇;王朝亮;许烽;陈敏;唐诵;裘鹏;宣佳卓;陈骞;倪晓军;丁超 -专利权人：国网浙江省电力有限公司电力科学研究院;国网浙江省电力有限公司;浙江大学
申请日： 2018-06-25 - 公布日： 2020-04-21 - 主分类号： H02M7/483 文献下载
摘要：本发明公开了一种模块化多电平变流器的模型预测控制策略。目前针对MMC采用的控制策略一般为PI控制和PR控制，控制效果不佳。本发明通过控制每相子模块的工作状态，使模块化多电平变流器输出额定参考值，确保每个子模块中上、下开关功率器件导通角互补且不会同时导通；确保每相每一时刻上下桥臂中投入工作的子模块个数为N；每次每相子模块开关状态改变最优。本发明增加预测周期进行补偿，并对预测值进行修正，实现了对模块化多电平变流器的有效控制，减小了因采样、计算等引起的误差，是一种高可靠性、实用性的控制策略；同时综合考虑了各种因素的权重，选择出最优的子模块工作状态。
模块化电平变流器模型预测控制策略

[发明专利]一种基于LC缓冲限流电路的混合式直流断路器-CN201910529757.2在审
发明人：唐诵;陈敏;贾冠龙;张成浩 -专利权人：浙江大学
申请日： 2019-06-19 - 公布日： 2019-09-20 - 主分类号： H02H7/26 文献下载
摘要：本发明涉及电力电子领域，旨在提供一种基于LC缓冲限流电路的混合式直流断路器。该断路器由并联的辅助支路和主支路两部分组成，分别设有辅助直流开关和主直流开关；其中，辅助直流开关由快速隔离开关和IGBT阀组串联组成，主直流开关由IGBT阀组与金属氧化物避雷器并联组成；在主支路中串联设置LC缓冲限流电路，其结构为：缓冲电容先与金属氧化物避雷器并联，再与反并联的晶闸管阀串联，最终与限流电感并联以组成LC缓冲限流电路。本发明采用LC缓冲限流回路，可有效限制故障电流上升，降低开断电流、减小MOA能量耗散，加快故障线路切除速度。通过使用半控型器件晶闸管，减少全控型器件IGBT数量，从而降低控制难度和系统成本，设计合理、成本低、可靠性高。
缓冲限流电路直流开关并联金属氧化物避雷器直流断路器主支路串联电力电子领域全控型器件并联组成串联设置辅助支路故障电流故障线路缓冲电容晶闸管阀快速隔离能量耗散系统成本限流电感有效限制断路器反并联晶闸管半控缓冲减小限流断电切除

[发明专利]一种模块化多电平子模块均压控制方法-CN201811193185.7在审
发明人：贾冠龙;陈敏;唐诵;张雨舟 -专利权人：浙江大学
申请日： 2018-10-14 - 公布日： 2019-01-22 - 主分类号： H02M7/483 文献下载
摘要：本发明涉及电力电子技术领域，旨在提供一种模块化多电平子模块均压控制方法。是通过轮换上、下桥臂子模块的导通顺序，使其无需采样子模块电压即能实现电压均衡控制目标；具体如下：确保上、下桥臂中每个子模块中的上、下功率开关器件的导通角互补，且不会同时导通；采用N+1电平载波移相正弦脉宽调制策略来生成各子模块功率开关器件的驱动信号，N代表每个桥臂子模块的个数；所述电平载波移相正弦脉宽调制策略是指，上、下桥臂内相邻子模块的三角载波分别依次移相弧度，并且上、下桥臂的调制波相位相差弧度。本发明无需采样子模块电容电压，减少了系统的通讯线路，并省去了电压采集模块，进而提高了系统可靠性。
子模块下桥臂功率开关器件模块化多电平正弦脉宽调制采样子模块均压控制载波移相导通电力电子技术领域电压采集模块系统可靠性相邻子模块电容电压电压均衡控制目标驱动信号三角载波通讯线路相位相差导通角调制波桥臂轮换

[实用新型]模块化多电平变流器的预充电电路-CN201820983976.9有效
发明人：陆翌;贾冠龙;杨勇;王朝亮;许烽;陈敏;唐诵;裘鹏;宣佳卓;陈骞;倪晓军;丁超 -专利权人：国网浙江省电力有限公司电力科学研究院;国网浙江省电力有限公司;浙江大学
申请日： 2018-06-25 - 公布日： 2018-12-18 - 主分类号： H02M7/483 文献下载
摘要：本实用新型公开了一种模块化多电平变流器的预充电电路。现有的一些方法不能直接将模块化多电平变换器的子模块电容电压充电至理论工作电压值附近，而且操作复杂，充电时间相对较长。本实用新型的预充电电路，包括直流电压源、二极管、限流电阻、第一开关、第二开关和馈流电阻；所述的直流电压源正极通过第一开关与二极管正极相连，二极管负极同时与馈流电阻和限流电阻一端相连，馈流电阻的另一端同时与直流电压源负极和模块化多电平变流器负极直流母线相连，限流电阻的另一端与模块化多电平变流器正极直流母线相连，第二开关与限流电阻并联。本实用新型可直接在预充电阶段将子模块电容电压值充至额定工作值附近，充电方法简单、快捷。
模块化多电平限流电阻变流器本实用新型预充电电路直流电压源电阻正极充电第一开关电容电压子模块模块化多电平变换器负极直流母线二极管负极二极管正极预充电阶段二极管工作电压直流母线负极并联

[发明专利]一种基于功率解耦的模块化多电平电路-CN201810412714.1在审
发明人：贾冠龙;陈敏;唐诵 -专利权人：浙江大学
申请日： 2018-05-03 - 公布日： 2018-11-06 - 主分类号： H02M7/483 文献下载
摘要：本发明提供了一种基于功率解耦的新型模块化多电平电路，可以有效克服传统拓扑中子模块电容较大的问题，与现有模块化多电平拓扑完全等效。本发明基于功率解耦电路，对每相交流二倍频功率进行解耦，并在每相桥臂中使用一个复用子模块，具有设计合理、低成本、高功率密度的特点，在柔性直流输电等场合具有较高的使用价值。
功率解耦模块化多电平拓扑电路柔性直流输电多电平电路新型模块低成本二倍频高功率子模块电容复用解耦桥臂交流

[发明专利]模块化多电平变流器的预充电电路及其充电方法-CN201810661769.6在审
发明人：陆翌;贾冠龙;杨勇;王朝亮;许烽;陈敏;唐诵;裘鹏;宣佳卓;陈骞;倪晓军;丁超 -专利权人：国网浙江省电力有限公司电力科学研究院;国网浙江省电力有限公司;浙江大学
申请日： 2018-06-25 - 公布日： 2018-11-06 - 主分类号： H02M7/483 文献下载
摘要：本发明公开了一种模块化多电平变流器的预充电电路及其充电方法。现有的一些方法不能直接将模块化多电平变换器的子模块电容电压充电至理论工作电压值附近，而且操作复杂，充电时间相对较长。本发明的预充电电路，包括直流电压源、二极管、限流电阻、第一开关、第二开关和馈流电阻；所述的直流电压源正极通过第一开关与二极管正极相连，二极管负极同时与馈流电阻和限流电阻一端相连，馈流电阻的另一端同时与直流电压源负极和模块化多电平变流器负极直流母线相连，限流电阻的另一端与模块化多电平变流器正极直流母线相连，第二开关与限流电阻并联。本发明可直接在预充电阶段将子模块电容电压值充至额定工作值附近，充电方法简单、快捷。
模块化多电平限流电阻变流器充电预充电电路直流电压源电阻正极第一开关电容电压子模块模块化多电平变换器负极直流母线二极管负极二极管正极预充电阶段二极管工作电压直流母线负极并联

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