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公开(公告)号：CN108767887B
公开(公告)日：2021-10-01
申请号：CN201810601253.2
申请日：2018-06-12
申请人： 湖南大学
IPC分类号： H02J3/36 , H02M7/5387 , H02M7/483
摘要： 本发明公开了一种高压直流输电的子模块电容电压预测校正方法，针对采用模块化多电平结构的高压直流输电系统，对模块化多电平换流站每个桥臂使用一个电压传感器的测量方法，通过测量桥臂电压，对换流站中各桥臂的所有子模块的电容电压进行预测校正，实现对所有子模块电容电压的虚拟测量，达到对电容电压平衡控制的目的。该方法与传统采用多传感器的测量方法相比，减少了传感器的数量，大大降低了硬件的生产成本，对直流输电系统的实际工程应用具有一定的指导价值。
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公开(公告)号：CN107231093B
公开(公告)日：2019-05-17
申请号：CN201710455256.5
申请日：2017-06-16
申请人： 湖南大学
IPC分类号： H02M5/22
摘要： 本发明公开了一种基于全桥MMC结构的中间包电磁加热电源的控制方法，针对全桥MMC结构，分别建立三相电流输入、单相电流输出以及子模块电容电压的数学模型，并利用欧拉公式对其进行离散化处理。上层预测控制算法通过滚动寻优确定桥臂最优输出电平，实现三相‑单相电流的快速跟踪，下层预测控制算法通过预测各子模块电容电压，确定各子模块的最终投入状态，实现同一桥臂子模块之间电压平衡，比例‑积分控制完成不同桥臂子模块电压之和的均衡，具体包括：分层模型预测控制和比例积分控制。本发明针对全桥MMC结构的中间包电磁加热电源，建立了三相‑单相数学模型，利用分层模型预测控制与比例积分控制，实现了对输入交流、输出交流的快速跟踪以及子模块电容电压的平衡。
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公开(公告)号：CN108767887A
公开(公告)日：2018-11-06
申请号：CN201810601253.2
申请日：2018-06-12
申请人： 湖南大学
IPC分类号： H02J3/36 , H02M7/5387 , H02M7/483
CPC分类号： H02J3/36 , H02M7/483 , H02M7/53871 , H02M2007/4835
摘要： 本发明公开了一种高压直流输电的子模块电容电压预测校正方法，针对采用模块化多电平结构的高压直流输电系统，对模块化多电平换流站每个桥臂使用一个电压传感器的测量方法，通过测量桥臂电压，对换流站中各桥臂的所有子模块的电容电压进行预测校正，实现对所有子模块电容电压的虚拟测量，达到对电容电压平衡控制的目的。该方法与传统采用多传感器的测量方法相比，减少了传感器的数量，大大降低了硬件的生产成本，对直流输电系统的实际工程应用具有一定的指导价值。
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公开(公告)号：CN105846691B
公开(公告)日：2018-05-11
申请号：CN201610317491.1
申请日：2016-05-13
申请人： 湖南大学
摘要： 本发明公开了一种级联多电平中间包电磁加热电源及其综合控制方法，所述级联多电平中间包电磁加热电源为级联型全桥多电平模块化结构，其综合控制方法的实现包括以下步骤：将三相电网电压，输入电流与环流分别变换到两相静止坐标系和三相止坐标系下，采用无差拍控制输入电流和环流；桥臂内部的电容电压采用平衡控制策略，选取上下桥臂模块电容电压在水平方向上的平方和、平方差和垂直方向上的电压偏差平方作为电压控制量来获取三相αβ0静止坐标系下不平衡的功率，进而通过控制桥臂能量来平衡模块电压。本发明实现了输入输出电流的快速跟踪控制，提高了控制效率，满足了感应加热电源能量平衡与大电流快速变换的要求。
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公开(公告)号：CN107546983A
公开(公告)日：2018-01-05
申请号：CN201710030754.5
申请日：2017-01-17
申请人： 湖南大学
摘要： 本发明公开了一种隔离型大功率高变比模块化双向直流变换器，包括初级模块化多电平换流器、集成变压器模块和次级模块化多电平换流器；集成变压器模块包括两组单相三绕组变压器；集成变压器模块一次侧与所述初级模块化多电平换流器相单元的输出端连接，二次侧与次级模块化多电平换流器相单元的输入端连接。本发明中变流器采用的MMC结构有效提高了电压等级范围；采用的集成变压器模块实现初级与次级的电气隔离与故障隔离，并具备多级电压变换能力；集成变压器接入MMC相单元上、下桥臂的绕组完全对称，通过适宜的调制策略可避免传统变压器的直流磁化问题，减少了变压器体积与磁芯损耗，同时可取代传统MMC桥臂电抗与进/出线电抗，减少了无源器件数量。
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公开(公告)号：CN106849720A
公开(公告)日：2017-06-13
申请号：CN201610853840.1
申请日：2016-09-27
申请人： 湖南大学
CPC分类号： H02M7/493 , H02J9/062 , H02M2001/0038
摘要： 本发明公开了一种用于模块化不间断电源并联功率均衡的控制方法，具体包括以下步骤：建立两单相不间断电源逆变部分并联的等效控制模型，逆变器采用半桥结构；两并联UPS均流均功率采用虚拟电阻反馈控制策略，通过串联虚拟电阻等效实现并联环流的抑制，增强系统的均流均功率能力，具体包括：有功环流、无功环流和直流环流的抑制。本发明针对两台单相UPS逆变部分并联带载供电系统，采用等效串联虚拟电阻的控制方法，通过在UPS逆变器电压电流环控制框图中加入虚拟电阻前馈环，大大减小由于各并联UPS存在差异而导致的环流，从而实现对有功环流和无功环流的抑制，进而均衡并联系统的输出功率；实现整体环流的抑制，提高了并联系统的均流能力。
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公开(公告)号：CN109921667B
公开(公告)日：2021-02-09
申请号：CN201910212185.5
申请日：2019-03-20
申请人： 湖南大学
摘要： 本发明公开了一种不对称结构的级联多电平数字功率放大器虚拟CPS‑PWM控制方法，不对称结构的级联多电平数字功率放大器包括N个级联的全桥功率单元，每个全桥功率单元的直流侧并联一恒定的直流电压源，每个全桥功率单元的交流输出接负载，级联的N个全桥功率单元中，前(N‑1)个功率单元的直流侧电压设置为Udc，第N个功率单元的直流侧电压设置为Udc/3。本发明大大增加了级联多电平数字功率放大器输出电压的电平数，改善了数字功率放大器的输出谐波特性，提高了保真度。
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公开(公告)号：CN108390571A
公开(公告)日：2018-08-10
申请号：CN201810187409.7
申请日：2018-03-07
申请人： 湖南大学
摘要： 本发明公开了一种中间包电磁加热电源恒温控制方法，针对采用前级三相整流和后级全桥级联结构的中间包电磁加热电源，分别建立三相电流输入和单相电流输出的数学模型，采用功率和电流的双环控制模式，实现单相负载功率和系统输入输出电流的闭环控制；同时，为抑制变频负载产生的三相输入谐波电流，在输入电流闭环控制中加入谐波抑制控制器，改善输入侧的电能质量；并在系统中加入钢水温度的前馈控制，实现对电磁加热电源输出电流的准确跟踪，实现对钢水的恒温控制，提高钢铁的连铸成材率和生产效率。
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公开(公告)号：CN108347190A
公开(公告)日：2018-07-31
申请号：CN201810295767.X
申请日：2018-04-04
申请人： 湖南大学
IPC分类号： H02M7/483 , H02M7/5387 , G06F17/50
摘要： 本发明公开了一种基于模块化多电平变换器结构的快速预测方法，针对MMC结构，建立含输出电流、环流电流、桥臂子模块电压和及桥臂子模块电压差的四阶离散状态方程；构建以输出电流、环流电流、桥臂子模块电压和及桥臂子模块电压差为控制目标的评价函数；通过在滚动预测之前计算出相邻投入模块数的预测差值，将滚动预测过程需要的乘法运算简化为加法运算，减少了控制器的计算量；通过分析滚动预测搜索空间对输出电流、环流电流的影响，得到简化滚动预测搜索空间，进一步简化了计算量，具体包括：快速滚动预测方法与简化滚动预测搜索空间。本发明采用快速滚动预测方法与简化滚动预测搜索空间，在保证系统整体控制性能的同时，减少了控制器的计算量。
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公开(公告)号：CN107565841A
公开(公告)日：2018-01-09
申请号：CN201710030746.0
申请日：2017-01-17
申请人： 湖南大学
IPC分类号： H02M7/487 , H02M7/5387 , H02M1/12
摘要： 本发明公开了一种钳位级联倍频多电平功率变换器及其控制方法，多电平功率变换器由多个逆变模块级联而成，每个级联模块由一个钳位五电平H桥逆变单元构成。高压直流电源接在逆变器的输入端，由均压电阻平衡各个模块的直流输入电压，对各模块IGBT进行开关控制，实现单个模块输出五电平阶梯波，通过对多个模块输出波形的叠加，形成多电平电压输出。多电平功率变换器控制方法，是通过设置不同的模块载波相位初始值，使得每个模块IGBT的PWM控制信号异步输出，各个模块输出的电压阶梯波串联叠加后形成多电平输出电压。本发明采用模块化设计，模块化级联实现增加输出阶梯波阶梯个数，减少IGBT开关频率，降低开关损耗，大大减小了输出谐波。
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