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公开(公告)号：CN111917316B
公开(公告)日：2021-07-20
申请号：CN202010502592.2
申请日：2020-06-04
申请人： 东南大学 , 国网江苏省电力有限公司电力科学研究院 , 国家电网有限公司
IPC分类号： H02M7/483 , H02M7/5387 , H02M1/32 , H02J3/36
摘要： 本发明公开了基于模块化多电平换流器集中控制下子模块温度调节与平衡方法，步骤：采集各子模块散热器的温度，桥臂电流，桥臂上各子模块的电容电压以及开关函数；根据采集数据计算各子模块的平均结温，根据平均结温计算各子模块的虚拟电压偏置系数；根据各子模块的虚拟电压偏置系数计算各子模块的虚拟电容电压，根据虚拟电容电压对桥臂内子模块进行升序排序并建立子模块索引列表；通过对参考信号进行调制实时确定所需导通的子模块个数，再根据子模块索引表和桥臂电流方向，实时确定应当导通的子模块，从而达到桥臂内子模块的温度平衡。本发明既不受限于子模块个数，也不会影响变换器并网的电能质量，控制算法简单，易于理解和实施。
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公开(公告)号：CN111917316A
公开(公告)日：2020-11-10
申请号：CN202010502592.2
申请日：2020-06-04
申请人： 东南大学 , 国网江苏省电力有限公司电力科学研究院 , 国家电网有限公司
IPC分类号： H02M7/483 , H02M7/5387 , H02M1/32 , H02J3/36
摘要： 本发明公开了基于模块化多电平换流器集中控制下子模块温度调节与平衡方法，步骤：采集各子模块散热器的温度，桥臂电流，桥臂上各子模块的电容电压以及开关函数；根据采集数据计算各子模块的平均结温，根据平均结温计算各子模块的虚拟电压偏置系数；根据各子模块的虚拟电压偏置系数计算各子模块的虚拟电容电压，根据虚拟电容电压对桥臂内子模块进行升序排序并建立子模块索引列表；通过对参考信号进行调制实时确定所需导通的子模块个数，再根据子模块索引表和桥臂电流方向，实时确定应当导通的子模块，从而达到桥臂内子模块的温度平衡。本发明既不受限于子模块个数，也不会影响变换器并网的电能质量，控制算法简单，易于理解和实施。
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公开(公告)号：CN112886840B
公开(公告)日：2022-04-22
申请号：CN202110095246.1
申请日：2021-01-25
IPC分类号： H02M7/48 , H02M7/5387 , H02M7/483 , H02J3/38
摘要： 本发明涉及一种模块化多电平变换器损耗优化控制方法，以模块化多电平变换器子模块下开关和二极管损耗最小化为目标，根据给定的有功功率和无功功率，结合模块化多电平变换器的功率平衡关系、功角关系和环流数学模型得到桥臂电流的表达式；在二次环流注入的幅值和相位的约束条件下，根据功率损耗公式得到各种不同二次环流电流下子模块中四个功率器件的不同的损耗值，选取最大值构建数据集，在数据集中找一个最小的损耗值，选取这个损耗值的二次谐波幅值和相位为最优的二次环流的幅值和相位，将对应的最优的二次环流注入到三相中。本发明不仅能够减小损耗最大功率器件的损耗值，还能减小桥臂电流的峰值，提高系统的可靠性。
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公开(公告)号：CN112886840A
公开(公告)日：2021-06-01
申请号：CN202110095246.1
申请日：2021-01-25
IPC分类号： H02M7/48 , H02M7/5387 , H02M7/483 , H02J3/38
摘要： 本发明涉及一种模块化多电平变换器损耗优化控制方法，以模块化多电平变换器子模块下开关和二极管损耗最小化为目标，根据给定的有功功率和无功功率，结合模块化多电平变换器的功率平衡关系、功角关系和环流数学模型得到桥臂电流的表达式；在二次环流注入的幅值和相位的约束条件下，根据功率损耗公式得到各种不同二次环流电流下子模块中四个功率器件的不同的损耗值，选取最大值构建数据集，在数据集中找一个最小的损耗值，选取这个损耗值的二次谐波幅值和相位为最优的二次环流的幅值和相位，将对应的最优的二次环流注入到三相中。本发明不仅能够减小损耗最大功率器件的损耗值，还能减小桥臂电流的峰值，提高系统的可靠性。
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公开(公告)号：CN115776217A
公开(公告)日：2023-03-10
申请号：CN202310093457.0
申请日：2023-02-10
申请人： 东南大学
IPC分类号： H02M1/00 , H02M1/32 , H02M7/00 , H02M7/5387
摘要： 本发明公开了一种子模块故障下MMC损耗优化控制方法、系统及设备，具体方案是：当模块化多电平换流器子模块出现故障后，切除该故障子模块；采用基频环流控制器抑制基频环流；通过实时计算故障桥臂和健康桥臂子模块损耗，以健康桥臂子模块平均损耗为给定值，故障桥臂子模块平均损耗为实际值，将二者之差通过PI控制器输出调节故障桥臂子模块的载波频率，以降低故障桥臂子模块的开关损耗，从而实现故障桥臂和健康桥臂子模块间的损耗平衡。与常规方法相比，本发明不增加额外的建设成本，控制算法简单且不影响输出电能质量，解决了子模块故障后故障桥臂和健康桥臂间的损耗平衡问题。
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公开(公告)号：CN113285626B
公开(公告)日：2022-02-01
申请号：CN202110632789.2
申请日：2021-06-07
申请人： 东南大学
IPC分类号： H02M7/5387 , H02M1/088 , H02M1/32
摘要： 本发明公开一种容错控制下模块化多电平换流器损耗优化控制方法，包括如下步骤：S1、模块化多电平换流器在正常运行时任一桥臂出现子模块故障，切除故障桥臂中的故障子模块，实现容错控制；S2、通过基频环流控制器抑制基频环流；S3、利用模块化多电平换流器子模块不同开关管的损耗表达式，分别计算故障桥臂和正常桥臂中各子模块的损耗；S4、针对模块化多电平换流器桥臂间损耗不平衡，以正常桥臂子模块损耗为参考值，通过调节故障桥臂的电容电压排序控制周期，实现故障桥臂剩余子模块损耗控制，最终实现故障桥臂和正常桥臂各子模块损耗平衡。本发明与常规方法相比无需增加模块化多电平换流器建设成本。
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公开(公告)号：CN116545222A
公开(公告)日：2023-08-04
申请号：CN202310592758.8
申请日：2023-05-24
申请人： 东南大学
摘要： 本发明公开了一种模块化多电平换流器损耗优化控制方法、装置及设备，涉及多电平电力电子换流器技术领域。本发明包括以下步骤：模块化多电平环流器运行时，监测电容容值；发现子模块电容容值异常；实时采集桥臂电流、子模块电容电压及子模块开关状态函数；分别计算电容容值异常子模块的损耗和额定电容子模块的损耗；以额定电容子模块的损耗为给定值，电容容值异常子模块的损耗为实际值，将二者之差通过PI控制器输出调节故障桥臂子模块的载波频率，最终实现电容容值异常和其他额定电容子模块之间的损耗平衡。与常规方法相比，该方法不增加额外的建设成本，控制算法简单且不影响输出电能质量。
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公开(公告)号：CN113138351B
公开(公告)日：2022-09-06
申请号：CN202110426836.8
申请日：2021-04-20
申请人： 东南大学
摘要： 本发明公开基于子模块投入时间的模块化多电平变换器电容监测方法，包括如下步骤：利用各个子模块投入时间对桥臂内各个子模块的电容容值进行间接排序，找到投入时间最短即电容容值最低的子模块；对其电容容值进行监测，并判别监测值是否小于电容容值阈值，决定该子模块电容是否需要更换。本发明在模块化多电平变换器系统应用于中高压场合时，利用子模块投入时间这一特征量，对桥臂内各个子模块的电容容值进行间接排序，只需要对投入时间最短的子模块的电容容值进行监测，即可有效监测桥臂电容状态，简化了传统模块化多电平变换器电容监测方法；不需要改变系统的运行状态，不会影响MMC系统的运行性能，同时在MMC系统运行在任何工况下均能够适用。
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公开(公告)号：CN113395006A
公开(公告)日：2021-09-14
申请号：CN202110624509.3
申请日：2021-06-04
申请人： 东南大学
IPC分类号： H02M7/5387 , H02M1/088 , H02M1/32
摘要： 本发明公开一种电压不平衡下模块化多电平换流器损耗优化控制方法，包括：实时监测每相上桥臂电流，每相上桥臂各子模块电容电压和每相上桥臂各子模块开关器件状态；利用桥臂电流，电容电压和开关状态计算得到每相上桥臂各个子模块损耗；计算得到每相上桥臂总损耗；计算得到三相上桥臂总损耗平均值；计算得到三相上桥臂总损耗平均值与每相上桥臂总损耗差值，通过改变每相桥臂载波频率，实现每相上桥臂总损耗相同，达到模块化多电平换流器损耗优化控制的目的。本发明通过改变各个桥臂载波频率，实现模块多电平换流器损耗优化控制，与常规方法相比无需增加模块化多电平换流器建设成本，对输出电能质量影响较小且控制算法设计较为简单。
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公开(公告)号：CN113078836B
公开(公告)日：2022-07-19
申请号：CN202110552325.0
申请日：2021-05-20
申请人： 东南大学
IPC分类号： H02M7/483
摘要： 本发明公开基于环流注入的模块化多电平变换器损耗优化控制方法，包括如下步骤：利用模块化多电平变换器有功功率和无功功率得到交流侧电流；利用模块化多电平变换器功率守恒得到直流侧电流；在所注入二次环流和四次环流的幅值和相角取值范围内，利用桥臂电流求取模块化多电平变换器子模块总损耗，并将计算结果构建子模块总损耗数据集；找到数据集中最小的总损耗值所对应的二次环流和四次环流的幅值和相角，将最优二次环流和四次环流同时注入到模块化多电平变换器三相桥臂中，实现模块化多电平变换器损耗降低。本发明实现模块化多电平变换器损耗降低，与常规方法相比无需增加模块化多电平变换器建设成本且不会影响模块化多电平变换器输出电能质量。
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