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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：CN119419902A
公开(公告)日：2025-02-11
申请号：CN202411656481.1
申请日：2024-11-19
Applicant: 南方电网科学研究院有限责任公司 , 华北电力大学 , 中国南方电网有限责任公司
Abstract: 本发明公开了一种低比例全桥的混合MMC故障穿越控制方法和系统，涉及直流输电技术领域，响应于接收到的故障穿越控制请求，获取混合MMC的稳态工况参数，并控制混合MMC的半桥子模块旁路，采用稳态工况参数对预设的电容电压参考曲线进行限值处理，得到目标电容电压参考曲线，根据目标电容电压参考曲线和预设的稳态控制模型，确定混合MMC中各个故障自清除子模块对应的交流调制指令，分别采用各个交流调制指令对关联的故障自清除子模块进行无闭锁故障穿越控制。解决了现有低比例全桥的混合MMC控制策略会使MMC中每个全桥子模块会分担更高的电压，容易产生过电压，降低了混合MMC运行的可靠性的技术问题。
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公开(公告)号：CN119180249A
公开(公告)日：2024-12-24
申请号：CN202411206513.8
申请日：2024-08-30
Applicant: 华北电力大学
IPC: G06F30/367 , G06F30/373
Abstract: 本发明公开了一种含泄能支路的半桥MMC等效建模方法。通过分析含泄能支路的半桥MMC拓扑结构和工作原理，拓展了使用泄能支路抑制电容电压纹波的功能，并建立了半桥MMC模型，同时确定了泄能支路相关的系统关键参数。在此基础上，采用戴维南等效的方法，先采用二值电阻和梯形积分法将半桥型子模块等效为伴随电路，再采用戴维南定理将伴随电路等效为戴维南电路，最后将桥臂上所有子模块的戴维南电路串联得到桥臂等效电路。
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公开(公告)号：CN119155193A
公开(公告)日：2024-12-17
申请号：CN202411188993.X
申请日：2024-08-28
Applicant: 华北电力大学
Abstract: 本发明公开了一种适用于现场可编程门阵列与多硬件平台通信架构设计方法。首先，基于采用高速PCIe通信或者光纤(通常基于SFP接口)将FPGA与其他硬件平台进行连接以构建联合仿真的硬件平台。其次，在FPGA中设计搭建了同步通信框架，实现了硬件平台间相对时间同步，为后文算例验证打下基础。最后，基于所提出的通信框架搭建了互联交流系统网的算例模型，仿真测试结果表明，对比相同拓扑参数基准模型误差在5％以内，且可以实现功率的稳定传输，验证了同步通信框架的正确性和稳定性。由此可得，本发明的通信架构可以支持FPGA与其他硬件平台进行联合仿真，具有实际的工程意义。
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公开(公告)号：CN119129193A
公开(公告)日：2024-12-13
申请号：CN202411090453.8
申请日：2024-08-09
Applicant: 华北电力大学
IPC: G06F30/20 , G06F9/48 , G06F9/54 , G06F113/04 , G06F111/02
Abstract: 本发明涉及电力仿真技术领域，公开一种面向大规模新能源场群的并行仿真架构实现方法。该方法基于GPU架构，深度融合建模方式和并行仿真方法，利用新能源场站间、场站内部各单元间的关联特性，显著提高并行仿真架构普适性。支持将元件功能代码封装为设备端函数，便于在GPU中调用，具有灵活性和通用性。采用协同并行计算方法，发挥CPU和GPU各自优势，高效完成高性能计算任务，提升仿真优化效率。该并行仿真架构实现方法具体分为五大模块：主机端函数、核函数、设备端函数、高性能运算库、共享内存和全局内存。这种模块化设计增强了方法的可实现性和灵活性，易在此基础上根据具体需求进行深入开发，显著提高大规模新能源场群的仿真效率。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN118963140A
公开(公告)日：2024-11-15
申请号：CN202411107096.1
申请日：2024-08-13
Applicant: 华北电力大学
IPC: G05B13/04
Abstract: 本发明公开了一种基于粗‑细粒度分割的新能源场站控制器等效建模方法。该方法在链式求解法的基础上，结合控制器的模块化特性，从各模块的计算量和模块间的耦合关系以及模块内部控制结构特点和元件类型多个方面考虑，对控制器进行模块级的粗粒度划分和元件级的细粒度划分，通过时延解耦将控制系统的解算分成多个独立子任务，利用OpenMP算法分配到CPU的不同核中实现并行计算，从而实现仿真提速。
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公开(公告)号：CN114204585B
公开(公告)日：2024-09-06
申请号：CN202111432099.9
申请日：2021-11-29
Applicant: 华北电力大学
Abstract: 一种通用的抑制MMC电容电压波动的谐波耦合注入方法，它包括以下步骤：步骤1：获得二倍频环流和三倍频电压耦合注入后的三相桥臂瞬时功率表达式，并以三相桥臂瞬时功率的基频和二倍频波动分量为基础，建立优化目标函数；步骤2：根据优化计算结果确定二倍频环流和三倍频电压注入的幅值和相位；步骤3：根据计算的幅值、相位生成控制器所需要的参考信号。
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公开(公告)号：CN117272901A
公开(公告)日：2023-12-22
申请号：CN202311219358.9
申请日：2023-09-20
Applicant: 华北电力大学
IPC: G06F30/367 , G06F30/18 , G06F113/04
Abstract: 本发明涉及电力仿真技术领域，公开了一种适用于电磁暂态仿真的定拓扑仿真模型构建方法。本发明利用电网络等效原理，对电气设备的节点电压方程处理，获得仅与外部节点数目相关的低阶定拓扑等效模型；在此基础上采用节支关联矩阵，获得外部节点等效电流源的单步长直接更新关系，进而建立拓扑结构仅与外部节点数目相关的定拓扑电磁暂态仿真模型。本发明的创新之处在于，在具备较高的精度和极高的仿真速度的同时，通过实现定拓扑特性，避免了因电气拓扑接线形式或元件数目发生变化所导致的模型重新编译，可极大降低大规模电力系统仿真模型的编译时间，降低设备拓扑仿真调试的时间成本，为电气设备拓扑设计、新型电力系统运行特性研究提供仿真支持。
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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：CN117175621A
公开(公告)日：2023-12-05
申请号：CN202311108976.6
申请日：2023-08-30
Applicant: 华北电力大学
Abstract: 本发明涉及一种用于抑制MMC风电变流器电容电压波动的谐波注入策略(harmonic injection strategy for suppressing capacitor voltage fluctuations in MMC wind power converters)，主要针对的是大容量直驱风机经背靠背模块化多电平换流器(Modular Multilevel Converter,MMC)送出风电机组的机侧MMC，提出一种复合的二倍频环流叠加高频谐波注入策略，以大幅度降低其运行于低频工况下的电容电压波动。本发明的核心技术方案是：1、提取考虑二倍频环流注入后的桥臂功率基频和二倍频分量，建立优化目标函数求解最优的二倍频环流注入参数；2、以消除桥臂基频功率分量为目标，获取合适的高频电压和高频环流注入参数；3、由谐波注入控制器实现参考信号的注入。
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