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公开(公告)号：CN119004840A
公开(公告)日：2024-11-22
申请号：CN202411189136.1
申请日：2024-08-28
Applicant: 华北电力大学 , 重庆大学输变电装备技术全国重点实验室
IPC: G06F30/20
Abstract: 本发明涉及一种基于系统动态特性差异解耦的电磁暂态仿真方法，从电力系统动态特性出发构建电磁暂态解耦仿真方法。本发明根据电力系统各设备本身的时间常数差异，将系统划分为两部分，拓扑结构不断变化的部分视作快变子系统，其余部分为慢变子系统。通过在两子系统边界点的各侧进行节点导纳矩阵以及注入电流源列向量的转移映射，形成同一系统的两种矩阵描述，从而实现解耦仿真。本发明是一种具有普适性的粗粒度仿真分割方法，创新之处是无需引入额外虚拟元件以及复杂等值方法，即可在仿真层面分别形成描绘慢变子系统与快变子系统的准确矩阵，实现电力系统电磁暂态解耦仿真，降低了计算复杂度，提升了仿真效率。
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公开(公告)号：CN117391020A
公开(公告)日：2024-01-12
申请号：CN202311384643.6
申请日：2023-10-24
Applicant: 华北电力大学 , 重庆大学输变电装备技术全国重点实验室
IPC: G06F30/367 , G06F17/16 , G06F17/17
Abstract: 本发明涉及电力仿真技术领域，公开了一种通用化电磁暂态仿真平台构建方法。本发明基于节点分析法，利用四个阶段、六个模块构建仿真平台。采用面向对象编程范式和单例设计模式，增强平台通用性，引入多线程提升仿真速度。支持添加自定义元件，元件参数、连接关系以及仿真信息以固定规则存储于json文件。所有电气元件差分化，以Norton等效电路表示，用网络节点电压方程求解，具备节点划分自动Ward等值功能。控制系统采用链式求解，依据实际拓扑连接串行求解。控制信号与电气信号通过专用接口传递交互。该仿真平台具有普适性、扩展性，易在此基础上对具体需求深入开发，提高开发效率，为大规模新能源系统电磁暂态仿真提供底层支持。
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公开(公告)号：CN117459607A
公开(公告)日：2024-01-26
申请号：CN202311381147.5
申请日：2023-10-24
Applicant: 华北电力大学 , 重庆大学输变电装备技术全国重点实验室
IPC: H04L69/16 , H04L69/163 , H04L69/00
Abstract: 本发明涉及电力仿真技术领域，构建了一种可在电磁暂态仿真中应用的基于TCP协议的数据交互接口。本发明利用计算机网络TCP通信协议，建立电磁暂态仿真数据交互接口。TCP协议具有确认、重传和校验机制，可确保数据可靠传输，保证仿真正确进行。本发明使用套接字创建和管理连接，利用RapidJSON将仿真数据以轻量化格式发送、接收。为数据添加包头以解决TCP套接字通信时的粘包问题。本发明创新之处是提高现有电磁暂态仿真平台如PSCAD的灵活性。此接口可将PSCAD与外部控制器接驳，以测试控制器功能。还可将PSCAD模型拆分，利用多CPU并行提速实现集群仿真，扩展仿真平台在科学研究、工程验证等领域的应用场景。
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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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Patent Agency Ranking
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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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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