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公开(公告)号：CN114944776B
公开(公告)日：2024-03-15
申请号：CN202210592079.6
申请日：2022-05-28
申请人： 郑州大学
IPC分类号： H02M7/5387 , H02M1/088 , H02M1/32 , H02M1/42 , H02J3/38
摘要： 本发明提供了一种用于新能源接入的高增益DC‑AC变换器，包括依次串联连接的左侧半桥电路、T型逆变器单元、n级M型升压单元和右侧半桥电路；M型升压单元具有切换输出电压极性的能力，使得变换器可采用两个端侧半桥代替后端H桥实现双极性输出电压，有效降低单个开关管的最大电压应力；M型升压单元中的电容可同时参与放电，提高了电容的利用率且提高了逆变器的升压能力；逆变器通过T型逆变器中的分压电容实现高输出电平，从而降低输出电压的总谐波畸变率；该变换器可以通过串联额外的M型升压单元在不增加直流电源的前提下提高电压增益和输出电平，有效减少变换器中功率器件的数量。
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公开(公告)号：CN114553038B
公开(公告)日：2024-03-05
申请号：CN202210183909.X
申请日：2022-02-28
申请人： 郑州大学
摘要： 本发明提供了一种空间型DC/AC变换器及其容错运行方法，所述空间型DC/AC变换器包括直流电源E、基础开关电容模块、N个开关电容子模块、半桥Ⅰ和半桥Ⅱ；第i个开关电容子模块的电解电容Ci3与第i‑1个开关电容子模块的电解电容C(i‑1)3，通过开关管Si6和开关管Si7交叉连接。通过驱动信号，控制上述的空间型DC/AC变换器工作在2N+5种模态，输出2N+5种电平：0、±E、±2E、……、±（N+2）E；其中，N表示开关电容子模块的个数。本发明可以通过增加电容和开关器件进行扩展，通过分离充电回路和放电回路，所述空间型DC/AC变换器能够承受开路故障。
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公开(公告)号：CN114567196B
公开(公告)日：2024-03-01
申请号：CN202210183960.0
申请日：2022-02-28
申请人： 郑州大学
IPC分类号： H02M7/49 , H02M7/5387 , H02M7/5395
摘要： 为降低变换器有源器件数量并改善输出电能质量，本发明提出一种可幂次电平扩展的DC/AC变换器及方法。通过分压电容单元与对称开关电容单元的逻辑组合，该DC/AC变换器能够以较少的器件实现高电压增益和多电平输出，且具备带感性负载的能力；两个半桥取代后端H桥实现逆变，可以降低开关管总电压应力；在模块化扩展结构中，电容逐级充电的工作方式可使得半周期内的输出电平数以及输出电压增益随对称开关电容单元数目呈幂次方扩展；在完整的正弦周期中，分压电容对与开关电容对的充放电方式均对称，无需额外的辅助电路即可实现电容电压自平衡。因此本发明提供的变换器能够提供可靠高质量的输出电压，在直流电转化为交流电方面有其独特优势。
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公开(公告)号：CN114880912B
公开(公告)日：2024-02-27
申请号：CN202210575538.X
申请日：2022-05-24
申请人： 郑州大学
IPC分类号： G06F30/25 , G06Q50/06 , G06F119/10
摘要： 本发明公开了一种发电机机电暂态过程鲁棒动态状态估计方法，适用于发电机噪声以及模型参数不确定时的动态状态估计。本发明具体实施步骤如下：首先，建立四阶发电机状态估计模型；其次，根据H∞滤波理论构造模型不确定性约束准则，对边界范围进行约束；通过结合鲁棒控制理论和粒子滤波，并利用无迹变换方法计算重要密度函数，由此粒子群会愈加逼近实际的后验概率分布；最后，设计了一种新颖的估计误差协方差更新策略，可以根据模型不确定进行实时地动态调整。算例分析表明了本发明方法较传统发电机状态估计方法的优越性和实用性，其能够对同步发电机的内部状态信息实时监测，进而满足了实际电网安全运行的需要。
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公开(公告)号：CN116961086A
公开(公告)日：2023-10-27
申请号：CN202310634684.X
申请日：2023-05-31
申请人： 郑州大学
摘要： 本发明提供了一种电动汽车集群辅助电网调频的滑模PI控制方法，本发明方法通过结合SMC控制和PI控制对系统频率偏差进行调节，再利用模糊优化算法以频率偏差和频率偏差的变化率作为输入信号，生成一个可变系数对滑模控制和PI控制的信号进行优化。本发明方法不仅具有动态性能和稳态性能，而且还可以协调EV集群与发电机之间的出力，避免EV集群持续大量的出力对系统频率造成超调甚至失稳，同时，减少电力系统频率调节的经济成本。另外，对于EV集群，本发明考虑了三种车型，并采用粒子群优化算法对三种EV集群的投入比例参数进行优化，从而得到最优的电动汽车投入数量。
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公开(公告)号：CN116581721A
公开(公告)日：2023-08-11
申请号：CN202310637727.X
申请日：2023-05-31
申请人： 郑州大学
摘要： 本发明提供一种晶闸管型直流断路器及故障清除方法，具体包括主支路、转移支路和耗能支路；所述主支路包括超快机械开关和电力电子串，用来承担正常运行时的负荷电流；所述耗能支路，与所述主支路并联设置，包括MOV，用来吸收故障能量；所述转移支路，与所述主支路并联设置，包括二极管D1、LC振荡支路、晶闸管T2、二极管D2以及预充电电路；所述LC振荡支路和所述晶闸管T2并联后，再串联至二极管D1和二极管D2之间，用来短时间承受短路故障电流，并为耗能支路的MOV提供电压。本发明通过系统电源给电容进行预充电，通过电力电子器件控制LC振荡电路来实现短路故障电流的快速清除。
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公开(公告)号：CN113452273B
公开(公告)日：2023-01-17
申请号：CN202110674874.5
申请日：2021-06-18
申请人： 郑州大学
IPC分类号： H02M7/483 , H02M7/5387
摘要： 本发明公开了一种MMC四层结构子模块电容电压均衡控制方法，该控制方法设置四层子模块电容电压均衡控制；子模块电容电压均衡控制的第一层为子模块全局电容电压平均值控制；子模块电容电压均衡控制的第二层为权重动态调节的相间电容电压平衡控制；子模块电容电压均衡控制的第三层为考虑零序电流抑制的上下桥臂电容电压平衡控制；子模块电容电压均衡控制的第四层为桥臂内子模块电容电压平衡控制；由前三层的子模块电容电压均衡控制的输出得到内环桥臂电流控制的电流指令值。本发明将子模块电容电压均衡控制和桥臂电流控制有机结合，实现子模块电容电压均衡以及桥臂电流各分量的统一控制，适用于稳态、交流和直流故障穿越等多种工况。
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公开(公告)号：CN114944776A
公开(公告)日：2022-08-26
申请号：CN202210592079.6
申请日：2022-05-28
申请人： 郑州大学
IPC分类号： H02M7/5387 , H02M1/088 , H02M1/32 , H02M1/42 , H02J3/38
摘要： 本发明提供了一种用于新能源接入的高增益DC‑AC变换器，包括依次串联连接的左侧半桥电路、T型逆变器单元、n级M型升压单元和右侧半桥电路；M型升压单元具有切换输出电压极性的能力，使得变换器可采用两个端侧半桥代替后端H桥实现双极性输出电压，有效降低单个开关管的最大电压应力；M型升压单元中的电容可同时参与放电，提高了电容的利用率且提高了逆变器的升压能力；逆变器通过T型逆变器中的分压电容实现高输出电平，从而降低输出电压的总谐波畸变率；该变换器可以通过串联额外的M型升压单元在不增加直流电源的前提下提高电压增益和输出电平，有效减少变换器中功率器件的数量。
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公开(公告)号：CN112290817B
公开(公告)日：2022-07-22
申请号：CN202011108528.2
申请日：2020-10-16
申请人： 郑州大学
IPC分类号： H02M7/483
摘要： 本发明提出一种扩展T型多电平变流拓扑及调制方法，该多电平变流拓扑包括单个直流输入电源、T型分压电容电路、T型开关电容电路和逆变电路。通过双电容模块分压和逐级充电实现多电平输出，并且具有带感性负载的能力。所述拓扑的优势在于可以将T型开关电容电路逐级扩展，且扩展之后输出电平和电压增益呈指数曲线增加，换言之，在输出一定电平数量情况下所述拓扑使用器件数量较少。另外，无需H桥即可实现逆变过程能降低开关管总电压应力，进而降低开关损耗。两个分压电容在正负半个周期有对称的工作状态，能够维持电压自平衡。因此，在类似于光伏发电等中低压发电场合有较好的应用前景。
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公开(公告)号：CN112290818B
公开(公告)日：2021-08-31
申请号：CN202011108549.4
申请日：2020-10-16
申请人： 郑州大学
IPC分类号： H02M7/483
摘要： 本发明提供了一种串级式多电平变流器及其实现方法，该串级式多电平变流器装置包括双电容基础模块、双电容子模块和H桥单元；该变流器通过模块中双电容的阶梯充电与串联叠加以及模块间的串并联转换，实现变流器高电平和高增益的输出效果；H桥单元完成变流器的双极性电平转换；所述变流器通过双电容子模块单元的扩展可以进一步增加输出电平数以及提高输出电压增益。本发明所述变流器的优势在于电容具有电压自平衡的能力，避免了额外的电容电压控制回路；模块单元中采用双电容协同工作方式，有效减少了变流器装置的功率器件使用数量，降低了变流器的制造成本。
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