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公开(公告)号：CN117040259A
公开(公告)日：2023-11-10
申请号：CN202311234845.2
申请日：2023-09-22
Applicant: 华北电力大学 , 南方电网科学研究院有限责任公司
IPC: H02M1/32 , H02M7/219 , H02M7/483 , H02M7/5387 , H02J3/36
Abstract: 本发明提供了一种低比例故障自清除子模块的混合型模块化多电平换流阀(Modular Multilevel Converter,MMC)及其直流故障穿越控制，低比例故障自清除子模块的混合型MMC包含占比低于50％的故障自清除子模块与占比高于50％的半桥子模块。该故障穿越控制策略利用子模块电容具有短时升压潜力，且短时内IGBT具有一定的过电压能力，可以控制半桥子模块与故障自清除子模块在直流故障期间短时升压，从而令占比低于50％的故障自清除子模块具有故障自清除子模块占比50％的零直流电压输出能力，并且在桥臂电压为正期间半桥子模块正投入，可令半桥、子模块电容电压更均衡；通过混合换流站的定直流电流控制与预设电压曲线，可以控制指定直流线路的直流电流到0，从而实现直流故障选择性清除。本发明提供的低比例故障自清除子模块的混合型MMC直流故障穿越控制方法，包含故障发生前低比例故障自清除子模块的混合型MMC的正常运行控制和检测到故障发生后进行的半桥子模块、故障自清除子模块的子模块升压的无闭锁直流故障穿越与选择性故障清除控制。
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公开(公告)号：CN116742681A
公开(公告)日：2023-09-12
申请号：CN202310401888.9
申请日：2023-04-14
Applicant: 华北电力大学 , 南方电网科学研究院有限责任公司
Abstract: 本发明公开了一种抑制电容电压波动的储能型MMC(modular multilevel converter with supercapacitor‑based energy storage system,MMC‑SESS)耦合谐波在线注入优化控制策略。建立考虑风功率波动和耦合谐波注入的储能型MMC桥臂瞬时功率数学模型，并提出耦合谐波的约束条件。在此基础上，基于粒子群优化算法提出以最小化桥臂功率波动的基频和二次谐波分量为目标在线优化耦合谐波参数方法，得到不同工况下耦合谐波的近优参数，实现对桥臂功率、电容电压和超级电容电流波动的抑制。
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公开(公告)号：CN114884162A
公开(公告)日：2022-08-09
申请号：CN202210486531.0
申请日：2022-05-06
Applicant: 华北电力大学 , 南方电网科学研究院有限责任公司
Abstract: 本发明公开了一种适用于分布式储能型MMC的电池荷电状态预测优化控制方法，建立分布式储能型MMC模型、锂电池模型以及DC‑DC变换器模型；根据所建立的模型，依次进行电流内环控制和功率外环控制；电流内环控制是根据模型预测优化控制手段，得到IGBT开关管T4占空比信号，通过IGBT开关管T4占空比调制准确追踪动态电流参考值；功率外环控制是针对分布式储能型MMC相间、桥臂间和子模块间电池荷电状态差异，建立离散时域预测功率模型，通过负反馈控制生成动态电流参考值。上述方法简单有效，易于模块化设计，能够实现高电平大容量分布式储能型MMC电池荷电状态均衡，并提高系统能量利用率。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN119496402A
公开(公告)日：2025-02-21
申请号：CN202411573314.0
申请日：2024-11-06
Applicant: 南方电网科学研究院有限责任公司 , 华北电力大学
IPC: H02M7/483 , H02J3/36 , G06F30/367 , G06N7/01
Abstract: 本发明提供了一种考虑多任务剖面与工作故障延续性的异构型模块化多电平换流器(modular multilevel converter,MMC)的可靠性建模方法，所述异构型MMC的共性特征包括换流站的多种拓扑的切换及运行，所述的多任务剖面为MMC不同运行状态划分，所述工作故障延续性为考虑工作状态与非工作状态下的支路对运行方式的影响。所述的可靠性建模方法为：1、分别对各支路进行马尔科夫建模。2、划分MMC的任务剖面及故障延续性。3、根据任务剖面建立MMC的马尔科夫模型，计算可靠性。所述的多任务剖面可靠性分析方法以桥臂嵌套式MMC(EFB‑MMC)为例建模，不只局限于EFB‑MMC，对于其他在运行过程中涉及到电路拓扑改变的异构型MMC依然适用。该方法能够验证异构型MMC实现多个功能的综合可靠性，具有较强的通用性。
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公开(公告)号：CN117217151A
公开(公告)日：2023-12-12
申请号：CN202311206650.7
申请日：2023-09-19
Applicant: 华北电力大学 , 南方电网科学研究院有限责任公司
IPC: G06F30/367 , H02J3/38 , H02J3/32 , H02J3/36 , H02J7/34
Abstract: 本发明的目的是提供一种适用于超级电容储能型MMC(modular multilevel converter with supercapacitor‑based energy storage system,MMC‑SESS)的多工况电磁暂态等效建模方法，首先根据场景和工况需求确定接入方式和超级电容模型，根据拓扑对电容电感进行离散化，以及对开关组使用二值电阻方法进行建模，获得子模块的伴随电路，对子模块使用嵌套快速求解法消去内部节点，保留内部信息，获得子模块戴维南等效电路。将桥臂中串联的子模块等效电路进行合并，再将桥臂等效模型组合，并根据闭锁模态分析添加外置闭锁回路，即获得了MMC‑SESS的多工况电磁暂态等效模型。该方法简单有效，易于模块化设计，能够显著提高换流站仿真速度，节约计算机资源，有效提升了大容量MMC‑SESS的仿真速度，为换流器的实时仿真提供基础。
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公开(公告)号：CN107622143A
公开(公告)日：2018-01-23
申请号：CN201710654134.9
申请日：2017-08-03
Applicant: 华北电力大学
IPC: G06F17/50
Abstract: 本发明涉及一种多端口MMC的递归式电磁暂态等效建模方法。本发明的核心技术方案是：1、采用循环迭代的方法消去多端口MMC桥臂中全部子模块的内部节点和模块间的互联节点，将整个桥臂等效成仅含外部节点的等效电路；2、将多端口MMC桥臂等效模型加入到整个电路网络的导纳矩阵中，由仿真软件的电磁暂态解算器对整个电路网络进行求解，得到多端口MMC桥臂等效模型外部节点的节点电压值；3、由求得的外部节点的节点电压值循环迭代反解多端口MMC桥臂全部子模块内部节点和模块间互联节点的节点电压、电流值，完成每个桥臂内全部子模块电容电压的更新。本发明对MMC建模领域的研究者具有重要的借鉴意义。
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公开(公告)号：CN114884162B
公开(公告)日：2024-08-06
申请号：CN202210486531.0
申请日：2022-05-06
Applicant: 华北电力大学 , 南方电网科学研究院有限责任公司
Abstract: 本发明公开了一种适用于分布式储能型MMC的电池荷电状态预测优化控制方法，建立分布式储能型MMC模型、锂电池模型以及DC‑DC变换器模型；根据所建立的模型，依次进行电流内环控制和功率外环控制；电流内环控制是根据模型预测优化控制手段，得到IGBT开关管T4占空比信号，通过IGBT开关管T4占空比调制准确追踪动态电流参考值；功率外环控制是针对分布式储能型MMC相间、桥臂间和子模块间电池荷电状态差异，建立离散时域预测功率模型，通过负反馈控制生成动态电流参考值。上述方法简单有效，易于模块化设计，能够实现高电平大容量分布式储能型MMC电池荷电状态均衡，并提高系统能量利用率。
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公开(公告)号：CN107944081A
公开(公告)日：2018-04-20
申请号：CN201711011869.6
申请日：2017-10-25
Applicant: 华北电力大学
IPC: G06F17/50
CPC classification number: G06F17/5009 , G06F17/5068
Abstract: 本发明涉及一种短路收缩双端口子模块MMC通用等效建模方法。本发明的核心技术方案是：1、根据双端口子模块的伴随电路，先列出子模块增广关联矩阵，得到其不定导纳矩阵，列写全节点电压方程。其次，基于快速嵌套求解算法的思路，利用外部节点表示内部节点，等效消去内部节点。再其次，将单个半桥臂上的子模块相连，对其进行短路收缩，最后得到单个桥臂的双口四端子等效模型；2、将每个桥臂的等效模型替换到换流器中，利用电磁暂态仿真程序对替换后的换流器模型进行仿真，得到每个桥臂四个端子的电压、电流值；3、利用求得的电压、电流值反解出各个子模块四个端子的电压、电流值，并据此更新全部子模块内部信息。
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