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[发明专利]电力电子变压器的两级直流母线协调控制方法、装置-CN202110986521.9有效
发明人：孙毅超;曹梓青;李禹樊;鄢寅宇 -专利权人：南京师范大学
申请日： 2021-08-26 - 公布日： 2023-10-24 - 主分类号： H02M7/219 文献下载
摘要：本发明公开了一种电力电子变压器的两级直流母线协调控制方法、装置，所述方法包括：对变换器原边和副边的电容电压值进行离散化，建立电力电子变压器能量传输状态方程；在变换器的采样时间内，对移相占空比的取值进行划分，根据能量传输状态方程，结合瞬时有功功率，计算变换器电容储存能量的预测值；以电容储存能量的预测值和参考值之间的差值建立能量代价函数，取能量代价函数输出值最小时的移相占空比，用于电力电子变压器的控制。采用上述方案，兼顾多段直流母线电压的控制，实现储能总量合理的、动态的分配给高压和低压两侧共同承担，解决高压和低压直流侧电压剧烈波动的问题，同时系统动态响应的速度很快。
电力电子变压器两级直流母线协调控制方法装置

[发明专利]一种基于模块化多电平直流变压器拓扑的动态振荡抑制方法-CN202110376544.8有效
发明人：孙毅超;吕丹;李禹樊;王琦 -专利权人：南京师范大学
申请日： 2021-04-08 - 公布日： 2023-08-22 - 主分类号： H02J3/24 文献下载
摘要：本发明公开了一种基于模块化多电平直流变压器拓扑的动态振荡抑制方法。该方法引入振荡抑制角，每半个子模块开关周期内上桥臂或下桥臂两个连续模块的开关导通时刻在振荡抑制角的作用下相应调整(振荡抑制角大于零时开关信号提前导通或延时关断；振荡抑制角小于零时开关信号提前关断或延时导通)，桥臂电感中产生的脉冲电压由上下子桥臂对应位置的子模块同时导通或同时关断而产生，由此控制环流变化趋势。本发明通过环流闭环调节振荡抑制角能使环流迅速跟踪指令值，消除了模块化多电平直流变压器拓扑在负载突变过程中由于阻尼不足产生的振荡，提高了系统稳定性。
一种基于模块化电平直流变压器拓扑动态振荡抑制方法

[发明专利]模块化多电平换流器子模块观测方法、装置-CN202110544345.3有效
发明人：孙毅超;吴立业;李禹樊;王洋 -专利权人：南京师范大学
申请日： 2021-05-19 - 公布日： 2022-06-17 - 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换流器子模块观测方法、装置，所述方法包括：根据扩展状态观测器和相间循环电流模型，建立相间总投入子模块电压观测器；建立相间循环电流观测器；通过电流传感器测得的电流，计算换流器相间循环电流，得到相间循环电流的变化率；根据相间循环电流的变化率和相间循环电流模型，得到相间总投入子模块电压的观测值；通过电压传感器测得的上桥臂电压的测量值，建立上桥臂子模块电压观测器；利用相间总投入子模块电压的观测值和上桥臂电压的测量值之间的差值，修正下桥臂子模块电压观测器的观测值，建立下桥臂子模块电压观测器。采用上述技术方案，减少传感器数量，同时实现换流器全部子模块电压的观测。
模块化电平换流模块观测方法装置

[发明专利]一种用于模块化多电平直流变压器的模型预测控制方法-CN202110248841.4有效
发明人：孙毅超;李禹樊;鄢寅宇;王琦 -专利权人：南京师范大学
申请日： 2021-03-05 - 公布日： 2022-06-14 - 主分类号： H02M1/32 文献下载
摘要：本发明公开了一种用于模块化多电平直流变压器的模型预测控制方法。该方法分为两个部分。第一部分是基于模型预测控制的移相控制得到原边环流参考值。第二个部分是原边类方波交流电压的模型预测控制，包括对需要遍历寻优的开关状态组合的集合进行缩减，用环流预测值和子模块电容电压预测值构造代价方程，并从缩减后的开关状态组合的集合中找出使代价方程最小的开关状态组合。其中，环流预测值的计算包括只在过渡过程开始时采样漏感电流，用采样的漏感电流对每一电平下漏感电流的等效值进行估算，根据估算结果计算环流预测值。本发明能够使得子模块电容电压平衡、抑制环流振荡，在满足精度要求的前提下提高动态性能，从而更好地适应输出功率突变的情况。
一种用于模块化电平直流变压器模型预测控制方法

[发明专利]有限状态机的模块化多电平直流变压器控制方法、装置-CN202110600462.7有效
发明人：孙毅超;李禹樊;鄢寅宇;吴立业 -专利权人：南京师范大学
申请日： 2021-05-31 - 公布日： 2022-06-03 - 主分类号： H02M3/335 文献下载
摘要：本发明公开了一种有限状态机的模块化多电平直流变压器控制方法、装置，所述方法包括：所述变压器原边包括上桥臂和下桥臂，每个桥臂包括多个级联的子模块，每个子模块包括相互并联的开关管和电容，上桥臂和下桥臂的耦合点与地之间输出电平，变压器副边为H桥；由输出的电平等级，确定对应的子模块导通或关断状态的子模块状态组合；确定在电平等级切换时，环流实际值相对环流参考值的环流变化程度；根据子模块状态组合，选择在电平等级单调切换过程中，特定子模块动作次数在预定次数之内的子模块导通或关断顺序。采用上述技术方案，通过有限状态机的设计，确定控制子模块投切时环流实际值情况，实现子模块电容电压的平衡，和抑制原边环流振荡。
有限状态机模块化电平直流变压器控制方法装置

[发明专利]对最优PD-PWM调制下MMC的通用脉冲分配方法-CN202210066166.8在审
发明人：孙毅超;李禹樊;姜昊;鄢寅宇;王欣 -专利权人：南京师范大学
申请日： 2022-01-20 - 公布日： 2022-05-10 - 主分类号： H02M7/483 文献下载
摘要：本发明公开了一种对最优PD‑PWM调制下MMC的通用脉冲分配方法，具体为：步骤1：建立MMC的开关模型；步骤2：计算MMC中总投入的子模块的数量对环流状态的影响；步骤3：将目标电平L分为能够控制环流型电平和不能够控制环流型电平；步骤4：设置环流目标值Icmref；步骤5：设置次态候选组，次态候选组中次态的个数为K个，则次态候选组为K*2N的矩阵；步骤6：采用伪随机函数在次态候选组中选择一组次态，从而确定下一时刻的脉冲状态。本发明一方面主动控制环流以及总开关次数最小化，提高了MMC系统运行效率；另一方面，在大时间尺度下保证了子模块电容电压的自平衡特性，无需主动电压控制，节省了硬件成本。
最优 pd pwm 调制 mmc 通用脉冲分配方法

[发明专利]用于2N+1型单相MMC的改进型模型预测控制方法-CN202011199964.5有效
发明人：孙毅超;李禹樊;鄢寅宇;朱让言 -专利权人：南京师范大学
申请日： 2020-10-30 - 公布日： 2022-03-25 - 主分类号： H02M7/483 文献下载
摘要：本发明公开了一种用于2N+1型单相MMC的改进型模型预测控制方法。该方法在模型预测控制算法中加入了电容电压平均值与参考值的比较，如果平均值大于参考值，则表示需要增加子模块投入的数量。相反，如果平均值低于参考值，则表示投入的子模块应该减少。使得电容电压在不修改代价方程的情况下稳定在参考值上。此外，使用该方法，在每个滚动优化过程中，遍历的选项减少到最多6种。
用于单相 mmc 改进型模型预测控制方法

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