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公开(公告)号：CN118944182A
公开(公告)日：2024-11-12
申请号：CN202411068906.7
申请日：2024-08-06
Applicant: 电力规划总院有限公司 , 华北电力大学
Abstract: 本发明提供一种海上风电低频交流送出系统、协调控制方法及相关装置，系统包括：风电场、升压变压器、低频交流海缆以及陆上变频站；风电场包括风电机组及网侧换流器，陆上变频站包括FFM‑CSC换流器。控制方法包括：根据由低频交流海缆输入至陆上变频站的电压幅值，修正FFM‑CSC换流器吸收的有功功率，以稳定海上交流母线的电压幅值；并且，修正风电机组的无功电流参考值；根据修正后的无功电流参考值、风电机组的有功电流参考值、风电机组的输出电压、风电机组的输出电流，修正网侧换流器输出的无功功率，以稳定海上交流母线的频率。本发明系统能够远距离输电且输电损耗低，控制方法能够确保海上风电场所发电能安全稳定并网。
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公开(公告)号：CN119315613A
公开(公告)日：2025-01-14
申请号：CN202411313912.4
申请日：2024-09-20
Applicant: 华北电力大学
IPC: H02J3/36
Abstract: 本发明提供了一种适用于海上风电直流系统CSC‑MMC混合直流输电拓扑。海上风电机组经各自变流器汇集至海上交流母线，再由海上主动换相型电流源换流器(Current Source Converter，CSC)整流送出，经海底直流电缆至陆上模块化多电平换流器(Modular Multilevel Converter，MMC)，逆变后并入陆上交流电网。本发明提供的技术方案优点在于：由于海上风电直流输电系统的受端与电网连接，对电压稳定的要求较高，因此将海上风电送出系统的受端设计为MMC的结构可以利用MMC的电压源特型保证陆上电压的稳定，同时能够实现对陆上电网的频率支撑，加之换流器在陆上无需考虑体积与重量，具备更为广阔的应用前景，可以更好地实现海上直流输电受端的功能。
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公开(公告)号：CN119254031A
公开(公告)日：2025-01-03
申请号：CN202411319729.5
申请日：2024-09-23
Applicant: 华北电力大学
Abstract: 本发明提出了一种适用于海上风电送出系统的CSC‑MMC混合级联直流输电拓扑。本发明的优点在于：陆上采用的换流器结构为CSC‑MMC的混合级联型结构。由于海上风电直流输电系统的受端与电网连接，希望直流系统能够对电网进行频率主动支撑，因此希望受端能采用MMC的结构，其特点为可以利用MMC对交流侧电网呈现电压源的外特性实现对电网频率的主动支撑，然而考虑到送端为CSC结构，具备电流源的特性，为了便于黑启动和潮流反转，因此受端将CSC与MMC级联起来构成CSC‑MMC混合型结构，即实现了对电网的主动频率支撑又能便于黑启动和潮流反转，并且由于受端在陆上，因此不必考虑级联结构的占地面积，具备工程应用实际。
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公开(公告)号：CN118473008A
公开(公告)日：2024-08-09
申请号：CN202410575608.0
申请日：2024-05-10
Applicant: 华北电力大学
Abstract: 本发明涉及电力电子设备小信号稳定性提升领域，基于虚拟同步机控制，提供了一种附加阻尼支路的方法，可为系统提供额外的阻尼。根据构网型换流器的工作原理以及虚拟同步机的控制结构，其阻尼水平会收到系统预期下垂特性的约束，因此等效阻尼不足是引发系统低频振荡的根本原因。考虑到有功控制环和无功控制环之间的耦合作用，通过在功率控制环中增加一条附加支路，使其能为系统提供较为充足的等效正阻尼效应。据此，设计了一种构网型换流器附加阻尼支路方法，该方法依据在有功控制环中引入的一条无功前馈支路，实现了在保持系统原有下垂特性和惯性响应的同时，能为系统提供额外的阻尼。本发明降低了构网型换流器低频振荡风险，优化了阻尼设计。
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公开(公告)号：CN111342646B
公开(公告)日：2021-04-06
申请号：CN202010143308.7
申请日：2020-03-04
Applicant: 华北电力大学
Abstract: 本发明提供一种模块化多电平变换器的环流抑制方法和系统，该方法包括以下步骤：获取所述模块化多电平变换器的任一相的输出电压参考值vs*；获取所述模块化多电平变换器的该相在零序电流控制时的共模电压参考值vcm*；利用补偿算法计算共模电压参考的补偿项Δvcm；利用所述输出电压参考值vs*、共模电压参考值vcm*、共模电压参考的补偿项Δvcm和直流电压Vdc分别计算上桥臂补偿后的调制系数nuc和下桥臂补偿后的调制系数nlc，并根据上、下桥臂补偿后的调制系数nuc和nlc获得上下桥臂投入的子模块个数。本发明基于电容电压前馈来对模块化多电平变换器的各相的环流抑制，无需环流的频率和相序信息，尤其适应于交流电压系统不平衡、谐波含量大或者基频频率变化的场合。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN117220342A
公开(公告)日：2023-12-12
申请号：CN202311211316.0
申请日：2023-09-19
Applicant: 华北电力大学 , 国网经济技术研究院有限公司
Abstract: 本发明提供了一种电流源换流器(Current Source Converter，CSC)用于HVDC的双自由度相控策略。双自由度相控触发方法是在常规相控触发导通120°电角度内，先关断θr电角度，并在关断后补偿导通θr电角度。本发明提供的双自由度相控策略包括双自动相控触发方法和功率控制策略。基于双自由度相控触发CSC的功率控制策略由外环控制、内环控制和反算环节三部分组成。有功无功测量值与参考值经过PI后得到内环电流参考值，再经PI后，可得阀出口电流参考值，经过反算环节，可得到触发角和补偿角。相较于采用脉冲宽度调制的CSC和常规相控的CSC，本发明提供的技术方案能够既可有效降低直流波动，减小损耗，又使CSC具有两个自由度，实现有功无功独立控制，并增大运行范围。
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公开(公告)号：CN116231719A
公开(公告)日：2023-06-06
申请号：CN202310286452.X
申请日：2023-03-22
Applicant: 华北电力大学
Abstract: 本发明涉及电力电子设备小信号稳定性提升及振荡抑制技术研究技术领域，提供了一种消除双馈风机锁相环影响的方法。该方法包括：获取双馈风机转子侧电流d轴分量参考值、双馈风机转子侧电流d轴分量测量值的转子电流d轴分量第一差值；获取双馈风机转子侧电流q轴分量参考值、双馈风机转子侧电流q轴分量测量值的转子电流q轴分量第一差值；将双馈风机定子侧电压q轴分量测量值分别输入d轴阻抗重塑环节、q轴阻抗重塑环节，得到转子电流d轴分量第二差值、转子电流q轴分量第二差值；继而得到机侧换流器输出的转子侧电压d轴分量参考值和转子侧电压q轴分量参考值，最终生成机侧换流器的PWM信号。本发明降低了发生振荡的风险，简化了参数设计。
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公开(公告)号：CN113193775A
公开(公告)日：2021-07-30
申请号：CN202110577820.7
申请日：2021-05-26
Applicant: 华北电力大学
IPC: H02M7/483 , H02M7/5387
Abstract: 本发明公开了一种模块化多电平换流器交流侧阻抗重塑方法及系统，包括获得模块化多电平换流器直流侧电压、任一相在环流控制时的共模电压参考值和当前相在输出电压控制时的差模电压参考值；采用补偿算法计算差模电压参考的补偿项；基于共模电压参考值、差模电压参考值、差模电压参考的补偿项和直流侧电压分别计算上桥臂补偿后的调制系数和下桥臂补偿后的调制系数；基于上桥臂补偿后的调制系数和下桥臂补偿后的调制系数，控制上桥臂投入的子模块个数和下桥臂投入的子模块个数，以实现模块化多电平换流器交流侧端口的阻抗重塑；该方法实现方便、结构简单、可以在线计算、改善系统稳定性、易于工程应用，且在各种工况下具有良好的控制效果。
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公开(公告)号：CN109586564A
公开(公告)日：2019-04-05
申请号：CN201811552225.2
申请日：2018-12-19
Applicant: 华北电力大学
IPC: H02M3/00
Abstract: 本发明提出一种高稳定度CUK电路，包括第一耦合电感、第三电感、场效应晶体管、第一电容、第四电容、第一二极管、第一电阻、第三电阻、第十电阻和第十一电阻，还包括：用于实现对输出电压的高稳定度控制、同时保证整个CUK电路的稳定运行的环路补偿电路；用于实现对场效应晶体管关断时刻控制的叠加电路；用于实现对场效应晶体管的开通时刻控制的震荡发生电路。本发明的CUK电路比现有自激式CUK变换电路控制更稳定，输出电压调整率更好，即使在温度变化范围很大的场合中也能保证变换器输出电压的稳定。同时无需辅助电源，驱动电路和比较器等集成芯片，电路简单，可靠性高，成本低。
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公开(公告)号：CN118214059A
公开(公告)日：2024-06-18
申请号：CN202410397818.5
申请日：2024-04-03
Applicant: 华北电力大学 , 国网经济技术研究院有限公司 , 国网辽宁省电力有限公司经济技术研究院
Abstract: 本发明公开了中频分布式CSC海上风电直流送出系统及其控制方法，涉及直流输电与电力电子技术领域。本发明与之前的CSC海上风电拓扑和控制方法相比，改进了海上风电场频率仅运行在工频，海上平台体积和质量较大；海上汇集系统一旦发生故障，全部风机脱网，功率无法送出；风电机组与海上CSC协同控制需要大量通讯，其成本高且可靠性难以保证的问题，通过将中频分布式CSC海上风电直流送出系统与系统对应的稳态控制方法和故障穿越方法相结合的方式，提升海上汇集系统频率，使海上平台轻型化；实现海上汇集系统故障时的部分功率送出，减少脱网的风机数量和减小受端功率缺额；实现无需通讯对海上风电场交流电压的稳定控制。
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