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一种具有耦合电感的多电平级联逆变器
本发明公开了一种具有耦合电感的多电平级联逆变器，其中， 有 N 个逆变单元并联，每个单相 H 桥对应一个耦合电感，N≥2，且 N 为自然数；同一个单相 H 桥逆变单元的左桥臂侧的上桥臂是第一功率开关管，同一个逆变单元的左桥臂侧的下桥臂是第二功率开关管，同 一个单相 H 桥单元的右桥臂侧的上桥臂是第三功率开关管，同一个单 相 H 桥单元的右桥臂的下桥臂是第四功率开关管，第一功率管、第二 功率管、第三功率管和第四功率管均为绝缘栅双极性晶体管 IGBT；N 个耦合电感以循环对称的结构连接。本发明在无需复杂
华中科技大学
2021-04-14
变流器HMI监控软件
变流器HMI（Human Machine Interface）监控软件主要用于变流器产品的维护。HMI软件通过特定的通信接口（CAN/RS232/以太网）与单台或多台变流器设备建立连接，实现多路参数的实时数据采集、故障录播、历史事件记录下载，并予以显示和文件存档。软件提供友好的可视化界面，用户可基于图形和列表两种方式对变流器设备的状态进行监控、分析，以及对变流器进行参数设置等操作。基于CAN接口的HMI软件提供虚拟示波器的功能，具有强大的实时数据分析检测能力（获授权发明专利1项）。变流器HMI监控软件适用于企业技术人员的生产测试及调试、设备现场的故障排查等，其使用人员主要为技术支持人员，变流器客户、内部设计人员及生产测试人员。
东南大学
2021-04-13
一种基于IGCT的模块化多电平换流阀技术
1. 痛点问题
由于绝缘栅双极型晶体管（IGBT）具有驱动功率小而且驱动电路简单、开关速度快并且损耗小、饱和压降低、耐压高、电流大等优点，在柔性直流电网中得到了广泛的应用，现有的MMC换流阀装备均是采用IGBT开关器件进行设计。事实上，IGBT于二十世纪八十年代初诞生，在九十年代得到飞速发展。然而传统的焊接式IGBT容量较小、可靠性较低且失效后呈断路特性，因此早期的IGBT主要应用于中低压领域，直至压接式IGBT诞生之后才开始在高压、大功率电力电子换流器当中得到应用。IGBT器件的容量从最早的600V/6A级别逐渐提升，迄今为止已经达到了4.5kV/3kA的水平。IGCT诞生于1996年，由于其核心GCT芯片是由晶闸管改进而来，因此天然具备晶闸管大容量、高可靠性的特点。IGCT器件在2000年便已经达到了4.5kV/4kA的水平，相比之下压接式IGBT直至2012年才达到相同的功率等级，随着六英寸IGCT器件在未来投入使用，IGCT在容量上仍将对IGBT保持较大优势。
另外，尽管IGBT优势突出，但是相比电流型器件，仍然存在通态压降大、可靠性低、制造成本高等问题，具有很多改进的空间。尤其是在海上风电柔性高压直流输电系统中，所使用的开关器件数量非常大，若能改进IGBT器件的特性，进一步提高效率和可靠性、减小成本，将会具有巨大的吸引力和应用前景。
2. 解决方案
模块化多电平变换器（MMC）的多电平调制大幅降低了功率器件开关频率，为集成门极换流晶闸管（IGCT）的应用带来了契机。相比IGBT，IGCT的通态压降和成本可降低达到1/3以上，并且IGCT具有非常强大的浪涌电流、短路失效和防爆能力，无需增加辅助电路便可实现冗余和防爆，确保柔直输电系统免维护的高可靠需求。该技术实现更高电压、更大功率、更高效率和可靠性的柔性直流输电系统具有重要意义和广阔的应用前景。
清华大学
2021-10-22
一种单相半桥多电平交-直-交变换器
本实用新型公开了一种单相半桥多电平交-直-交变换器，其两个隔离变压器(1a)、(1b)的次绕组T12、T22分别和交-直-交变换器的两端相连；交-直-交变换器2的桥臂(2a)、桥臂(2b)采用二极管箝位多电平半桥结构，其中两电平结构不需要箝位二极管；直流侧(2c)采用n-1个大小相等的电容均压(两电平结构电容数为2)，且其中性点O与两个隔离变压器的次边绕组T12、T22的末端M、N相连；控制电路3分别采集隔离变压器(1a)、(1b)原边α、β的电压、负载电流、交-直-交变换器2两端电流进行控制。该种装置使同相供电系统拥有更大的供电容量，更高的供电等级和相对更高的开关频率，以及在性能上有更大的优势，并且相对于全桥结构能够节省资源降低成本。
西南交通大学
2016-10-24
基于动态矢量限幅的变流器限流保护的控制方法及变流器
本发明公开了一种基于动态矢量限幅的变流器限流保护的控制 方法及变流器，控制方法包括下述步骤(1)采集电网电压 vgabc、变流 器输出电流 iabc 及直流母线电压 Vdc；(2)根据所述电网电压 vgabc、 所述变流器输出电流 iabc、所述直流母线电压 Vdc 以及变流器最大允 许电流 Imax 获得用于保障变流器输出电压的安全的输出电压范围Ψ； (3)判断控制电压 eabc 是否在安全的输出电压范围Ψ内，若是，则将所 述输出电压 eabc 输出，若否，则对所述控制电压 eabc 进行限制后输
华中科技大学
2021-04-14
用于模块化多电平换流器的子模块拓扑及其应用
本发明公开了一种用于模块化多电平换流器中的子模块拓扑结 构，包括：相互串联的第一开关模块和第二开关模块，其中第一开关 模块的负端与第二开关模块的正端相连接，开关模块由一个全控型器 件和一个二极管反并联而成；直流电容，其正极和负极分别与第一开 关模块的正端和第二开关模块的负端相连接；还包括第三开关模块， 其与第一开关模块和第二开关模块电气连接，使得正常工作时该第三 开关模块的全控型器件一直施加触发脉冲从而一直处于导通状态，而 发生直流故障时通过闭锁该第三开关模块的触发脉冲实现阻断直流故 障电流。本发明
华中科技大学
2021-04-14
一种模块化多电平换流器功率运行区间的获取方法
本发明公开了一种模块化多电平换流器功率运行区间的获取方 法，包括下述步骤：(1)根据已知的模块化多电平换流器的基本参数， 建立旋转坐标系下模块化多电平换流器的稳态数学解析模型；(2)确定 要考虑的运行约束条件；(3)根据稳态数学解析模型计算各约束条件下 功率运行区间；(4)将各约束条件下的功率运行区间取交集，获得考虑 多重运行约束条件下模块化多电平换流器的功率运行区间。本发明考 虑的运行约束条件，通过建立一套旋转坐标系下模块化多电平换流器 的稳态数学解析模型，并通过取交集得到考虑多重约束条件下的功率
华中科技大学
2021-04-14
无工频变压器牵引变流器
本成果采用高压多电平电力电子变压技术取消牵引系统的工频变压器，提高系统动静态性能和效率，降低体积、重量和能耗。
西南交通大学
2016-06-27
一种模块化多电平换流器拓扑结构的电容预充电方法
本发明公开了一种n+1混合式模块化多电平换流器拓扑结构及其控制策略，属于电力电子及分布式发电领域。其拓扑结构通过在传统n个半桥子模块的模块化多电平换流器(MMC)基础上，在每相上下桥臂加入一个全桥型子模块构成，使全桥子模块的电容电压是半桥子模块的一半，实现输出电压电平数由原先的n+1增长至2n+3。本发明以提高子模块输出电平数、改善MMC换流器的输出电压质量为目的，根据其拓扑结构提出其控制策略：一种混合式调制方式和一种电容预充电方式，具有一定的有效性和可行性。
东南大学
2021-04-11
一种基于免疫遗传算法的模块化多电平变换器的调制方法
本发明涉及一种基于免疫遗传算法的模块化多电平变换器的调制方法，对模块化多电平变换器的优化控 制方面的问题进行研究，优化目标为模块化多电平变换器的输出电流波形最优，本发明结合模块化多电平变 换器的结构特点和输出特性，采用各相上桥臂投入子模块的数目表示工作状态，对模块化多电平的工作状态 进行优化，通过编码操作，注入疫苗，亲和度计算，浓度计算，免疫选择，交叉操作，变异操作，倒位操作， 经过多次迭代收敛后得到优化后的模块化多电平变换器的输出电压阶梯波。
武汉大学
2021-04-14