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公开(公告)号:CN119602616A
公开(公告)日:2025-03-11
申请号:CN202411599394.7
申请日:2024-11-11
Applicant: 南方电网科学研究院有限责任公司 , 清华大学 , 中国南方电网有限责任公司
IPC: H02M7/06 , H02M7/483 , H02M7/5387 , H02M1/00 , H02J3/38
Abstract: 本发明公开了一种永磁同步风力发电机的全功率变流器及控制方法,可以用于解决相关技术中永磁同步发电机功率变换时开关频率低、电压变化率高、损耗较大、成本较高的问题。所述全功率变流器的拓扑结构为风力发电机侧采用二极管整流器,交流电网侧采用单向电流型模块化多电平换流器;所述单向电流型模块化多电平换流器由三相桥臂构成;其中,通过二极管整流器将风力发电机侧发出的频率和幅值随时间不断变化的交流电压转换为直流电压;通过单向电流型模块化多电平换流器根据电网电压的幅值和频率,完成对直流电压的逆变,获得三相输出电压参考值,并将三相输出电压参考值传送至交流电网侧。
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公开(公告)号:CN119518909A
公开(公告)日:2025-02-25
申请号:CN202411812021.3
申请日:2024-12-10
Applicant: 南方电网科学研究院有限责任公司 , 清华大学 , 中国南方电网有限责任公司
Abstract: 本发明提供了一种直流送出系统交流故障穿越控制方法及其存储设备,包括实时监测风电柔直系统的运行状况;当受端换流站处检测到风电柔直系统的直流侧电压大于设定阈值时,启动柔直系统直流侧耗能装置对盈余功率进行耗散;当送端换流站处基于直流侧电压检测到交流故障时,将送端换流站切换为限流模式,并对风电柔直系统的风机和输电系统进行控制以及通过卸荷电路对盈余功率再次进行耗散;当交流电压恢复后将送端换流站调回正常模式;恢复风电柔直系统的功率输送。本发明通过基于受端和送端换流站直流电压监测系统运行状况,利用耗能装置、风机和输电系统等环节协同控制,可以平衡功率、保护设备并增强系统稳定性。
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公开(公告)号:CN119994996A
公开(公告)日:2025-05-13
申请号:CN202510455340.1
申请日:2025-04-11
Applicant: 南方电网科学研究院有限责任公司 , 清华大学 , 中国南方电网有限责任公司
Abstract: 本发明涉及电力系统技术领域,公开了一种风电场经直流送出系统的直流故障穿越方法及系统,本方法通过快速响应风电场经直流送出系统的直流故障,通过切换风机和受端换流站的运行模式,使得分别控制风机和受端换流站的直流电流降低至预设的电流安全下限阈值以下,以使得线路被机械开关切断故障电流,从而在故障初期快速降低直流故障电流,避免故障电流持续过大对系统造成损害,也不需要额外增加复杂的直流侧保护装置,依托风机控制系统本身实现故障电流快速下降,与快速机械开关配合断开回路,降低了系统的复杂性与维护成本,迅速恢复系统稳定运行,减少风机系统的停机时间。
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公开(公告)号:CN119253741A
公开(公告)日:2025-01-03
申请号:CN202411519326.5
申请日:2024-10-29
Applicant: 清华大学 , 南方电网科学研究院有限责任公司 , 中国南方电网有限责任公司
Abstract: 本申请公开了一种多通道的海上风电直流送出系统及其控制方法,包括:第一、二通道支路;第一通道支路中的单向电流型MMC的交流侧通过变压器连接海上风电场,直流侧通过直流海缆连接逆变器的直流侧,逆变器的交流侧通过双绕组变压器连接交流电网;第二通道支路中的半桥MMC的交流侧通过变压器连接海上风电场,直流侧通过直流海缆连接逆变器的直流侧,逆变器的交流侧通过变压器连接交流电网;第一通道支路通过直流辅助联络通道连接第二通道支路。本申请解决了现有系统存在大容量二极管整流器占用MMC较大的无功容量和谐波补偿资源,以及海上风电场中所有风机都必须保持同步运行,且在任何一点发生故障,都会影响到整个系统的运行的技术问题。
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公开(公告)号:CN114896928B
公开(公告)日:2024-11-22
申请号:CN202111577405.8
申请日:2021-12-22
Applicant: 清华大学
IPC: G06F30/36
Abstract: 本发明属于高压直流输电和柔性直流输电技术领域,尤其涉及一种模块化多电平换流器的子模块电容值计算方法。根据设计MMC时所设计的调制比与MMC所连接的交流系统的角频率值,计算出MMC桥臂能量波动的幅值的最大值;再根据MMC桥臂子模块电压的最高限制值与桥臂子模块电压的额定值计算出桥臂子模块电容电压波动率最高限制值;根据所计算出的MMC桥臂能量波动的幅值的最大值与桥臂子模块电容电压波动率最高限制值计算出归一化的MMC的总储能需求;根据归一化的MMC的储能需求、MMC的额定视在功率、MMC桥臂子模块数和桥臂子模块电容额定电压,计算出桥臂子模块电容需求。本发明为变直流电压的MMC的电容用量计算提供了可行的方法。
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公开(公告)号:CN118801698A
公开(公告)日:2024-10-18
申请号:CN202410820558.8
申请日:2024-06-24
Applicant: 清华大学
Abstract: 本发明涉及风力发电技术领域,尤其是指一种基于单级变流的大容量直流风电变流器。本发明所述的大容量直流风电变流器,在整个变流过程中,仅中间直流升压换流器一级采用全控变换方式,具备对输出直流电压的主动调控能力,从而实现对直流电流和直流功率的控制,最终实现最大风能跟踪。而机侧二极管整流器和网侧单变比直流升压换流器仅完成基本的整流功能,以及单纯的直流电压升压功能,并无调节直流电流和直流功率的能力。因此所提出的基于单级变流的大容量直流风电变流器可以大幅减少全控电力电子器件数目、子模块数目,降低电容储能需求,极大降低了系统成本和体积,具备高效率、低成本、紧凑化等优势。
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公开(公告)号:CN117097186A
公开(公告)日:2023-11-21
申请号:CN202210515756.4
申请日:2022-05-11
Applicant: 清华大学
Abstract: 本申请涉及电力电子技术领域,尤其涉及一种混合MMC结构及其设计方法、控制方法和装置。其中,该混合MMC结构,包括:至少一个相单元,相单元包括上桥臂、电感和下桥臂;其中,上桥臂的一端和下桥臂的一端通过电感相连接,上桥臂的另一端与直流正母线相连接,下桥臂的另一端与直流负母线相连接,电感的中点与交流中性点相连接;上桥臂和下桥臂均包括至少两个串联的子模块,子模块的类型为半‑全桥子模块Semi‑FBSM,或者,子模块的类型包括半‑全桥子模块Semi‑FBSM和全桥子模块FBSM。采用上述方案的本申请可以在提高MMC的直流电压调节能力和调节范围的同时降低MMC的成本。
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公开(公告)号:CN114498722B
公开(公告)日:2024-08-30
申请号:CN202210112305.6
申请日:2022-01-29
Applicant: 清华大学
Abstract: 本公开提出一种海上风电直流系统及其控制方法、设备,海上风电直流系统包括主电路模块和控制模块;主电路模块包括二极管整流器单元、海上直流电压双向可调换流器单元、岸上直流电压双向可调换流器单元,二极管整流器单元的交流端和海上直流电压双向可调换流器单元的交流端并联连接在海上交流汇集母线上,二极管整流器单元的直流正端经过直流输电线路和岸上直流电压双向可调换流器单元的直流端连接至海上直流电压双向可调换流器单元的直流负端,控制模块与主电路模块连接;控制模块对海上直流电压双向可调换流器单元和岸上直流电压双向可调换流器单元进行控制,以实现海上黑启动、对直流输电线路电流的控制和对二极管整流器单元整流功率控制。
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公开(公告)号:CN115021305A
公开(公告)日:2022-09-06
申请号:CN202210631511.8
申请日:2022-06-06
Applicant: 中国长江三峡集团有限公司 , 清华大学
Abstract: 本公开涉及电力电子功率变换技术领域,尤其涉及一种直流系统控制方法及装置、终端和存储介质。其中,该直流系统控制方法,包括:获取直流系统对应的直流功率指令值;根据直流功率指令值,确定直流系统对应的直流电流指令值和直流电压指令值,直流电流指令值不小于直流电流最小限值;根据直流电流指令值对直流系统中的电流控制端模块化多电平换流器MMC进行控制,根据直流电压指令值对直流系统中的电压控制端MMC进行控制,其中,所述电流控制端MMC和/或所述电压控制端MMC为基于单向电流型H桥子模块的UCH‑MMC。采用上述方案的本公开可以提高直流系统控制的灵活性。
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公开(公告)号:CN114499251B
公开(公告)日:2024-08-30
申请号:CN202210112249.6
申请日:2022-01-29
Applicant: 清华大学
Abstract: 本公开提出一种换流系统及其控制方法,换流系统包括主电路模块和与主电路模块连接的控制模块;主电路模块包括晶闸管换流器、模块化多电平换流器和串联变压器,晶闸管换流器的直流正端连接模块化多电平换流器的直流负端,晶闸管换流器的直流负端和模块化多电平换流器的直流正端分别连接直流输电线路,串联变压器包括原边绕组和副边绕组,模块化多电平换流器的交流端与原边绕组连接,晶闸管换流器的交流端经副边绕组与三相交流电网连接;晶闸管换流器将直流输电线路电流转换为交流电,控制模块利用三相交流电网电压、模块化多电平换流器的所有子模块电容电压获得控制脉冲信号,以对模块化多电平换流器进行控制实现对晶闸管换流器的电压补偿。
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