本发明公开了一种具备负电平输出能力的 MMC 与机械型直流 断路器协调控制实现柔性直流网络直流短路故障穿越的方法，属于柔 性直流网络直流故障保护领域。现有技术中，处理直流故障的手段主 要有三种：依靠交流设备断开与直流系统的连接、依靠换流器本身进 行直流故障清除、依靠直流设备进行直流故障隔离，但以上三种方法 都无法有效实现柔性直流网络直流故障保护。本发明中的 MMC 包括具备负电平输出能力的子模块，通过灵活调节上、下桥臂输出电压， 使换流器直流端口电压呈现负电平，从而达到直流短路故障电流可控 且快速降

本发明公开了一种多端口直流-直流自耦变压器，用于实现多个 电压等级不同的直流系统之间的互联传输，该自耦变压器包括 2N-1 个 换流器，该 2N-1 个换流器在直流侧依次串联连接，并在交流侧连接到 交流线路，且所述依次串联的所述 2N-1 个换流器中的第 i 个换流器的 正极和第2N-i换流器的负极分别与第i个直流系统的正负极对应连接； 其中，N 为直流系统的个数，i 为换流器的序号。本发明还公开了上述 自耦变压器中换流器的容量设计方法以及上述自耦变压器的控制方 法。本发明可以使得各直流系统之间传输

本发明公开了种多端柔性直流输电系统的直流故障控制方法， 其通过增大直流电感值从而减小直流故障时直流电流上升率，防止 MMC 闭锁，或者直流故障期间将 MMC 的交流电流指令值置零从而降 低桥臂电流防止 MMC 闭锁；或者直流故障期间短期闭锁 MMC 但不 开断 MMC 的交流断路器从而提高故障清除后恢复供电的速度；本发 明还公开了一种多端柔性直流输电系统直流故障判断方法，通过量测 直流电感线路侧直流电压突变率，在突变率的绝对值超过一定阈值时 即判断发生了直流故障。本发明可防止直流故障时开断 MMC

含电路板、散装元器件、制作说明书等

本实用新型提供一种抗风浪海上漂浮式综合发电装置，包括主浮体、副浮体、风力发电机、光伏发 电站、控制系统;风力发电机通过支撑装置设置在主浮体上;光伏发电站设置在副浮体上，副浮体连接 到主浮;控制系统包括单片机、转速感应器、液位传感器、浮力调节装置。风速超过安全风速时，单片 机根据收集到的转速数据对浮力调节装置进行控制，使风力发电装置下沉从而降低重心，下沉过程也会 牵引漂浮式光伏发电装置向中部收缩，聚集在支撑装置旁，提高发电装置的稳定性。风速低于安全风速 时，单片机控制风力发电装置上升，从而获得更好风力，同时漂浮式光伏发电装置向外展开，进行光伏 发电。

双碳目标下，我国正逐步构建起以新能源为主体的新型电力系统。风电是其中关键一环，发挥着愈加重要的作用。随着风电机组的高度变高，以节省成本为目的进行结构轻量化设计是当前风电发展的必然方向。其中海工基础与风电机组由于设计分工不同，国内一直沿用传统的分离式设计，在塔架底部进行数据交互与迭代设计，导致投资占比增高，设计方法冗余度大，建设阶段成本浪费。如何解决分离式设计的弊端，开发更高效的一体化轻量化设计方法是破局痛点的关键所在。 针对钢制塔筒结构，开展失效型式分析，考察不同参数对钢筒性能的影响；针对海上风电机组基础结构成本高、材料浪费严重的问题，以NREL 5MW海上风电机组的三脚架和导管架基础结构为例开展拓扑优化轻量化设计研究，最终实现结构轻量化设计，得到性能更优，质量更轻的海上风电机组基础结构。 创新点 针对钢制塔筒结构，开展了各类失效型式分析，并考察了设计参数对结果的影响，形成一套钢制塔筒轻量化设计方法。 以5MW海上风电机组模型作为参考模型，将拓扑优化方法引入海上风电机组三脚架和导管架支撑结构的轻量化设计，并进行模态分析、刚强度计算，得到一套在概念设计阶段、考虑结构－载荷耦合效应下海上风电机组三脚架和多导管架的拓扑优化设计及仿真流程。 市场前景 在目前陆上、海上风电机组大型化的趋势下，结构的安全设计、轻量化设计将会成为制约行业发展的一个重要难题，而将拓扑优化及有限元仿真引入风电机组结构设计中可有效解决此类问题。 应用案例 航天万源2MW直驱风电机组塔筒，减重10tons； 5MW海上风电机组三脚架支撑结构，减重276.54tons; NREL 5MW海上风电机组导管架支撑结构，最大位移减少14.89%、最大等效应力减小26.66%。 获奖情况 张承婉、杨晓宇、陈卓；指导教师：龙凯，一带一路暨金砖国家技能发展与创新技术大赛－工程仿真创新设计赛项（研究生组），团体优秀奖 张承婉；指导教师：龙凯，第三届中国工业互联网大赛二等奖 丁文杰，本科生，2020年毕业，论文题目“塔筒法兰螺栓疲劳失效机理和法兰轻量化设计”，校级优秀论文 丁文杰、李泽阳、季元、张承婉；指导老师：廖海涛、龙凯，兆瓦级海上风力发电机组三脚架基础结构设计与强度校核分析APP，第三届中国工业互联网大赛，工业互联网+数字仿真专业赛二等奖 张承婉、陆飞宇、张锦华；指导老师：龙凯，中国国际“互联网+”大学生创新创业大赛北京赛区一等奖 张锦华，指导老师：龙凯，海上风电机组多导管架的拓扑优化方法研究.2020年北京市普通高校优秀本科毕业设计（论文）

随着近些年来我国电力事业的快速发展，装机容量的大幅度提升，供需矛盾已经逐渐不再是电力系统发展的主要矛盾。电网中非线性负载、冲击性负载和不对称性负载不断增加， 同时，信息时代各种精密、敏感的生产设备对传统的电网电能质量提出了更高要求，这些都 使得电能质量成为日益凸显的主要问题。大型城市电网一般是负荷集中区域，近年来，各类 微电子、半导体、生物医药、精密制造、大型金融数据中心等敏感用户对电网的供电电能质 量提出了更高要求。对供电企业而言，电能质量问题既是挑战，也是机遇，电网中大量敏感 负荷也是供电企业潜在的高端用户，对高品质供电有着强烈需求。本课题立足深圳电网当前面临的实际问题和迫切需求，主要开展大型城市电网供电电能 质量规范体系的研究、重点区域电能质量问题的分析与治理方案研究、敏感用户高品质电力 需求分析与对策研究、电能质量治理装置柔性控制、新型拓扑结构和容量优化等关键技术研 究，实现方案定制、装置研制与工程示范，为深圳电网重点区域和敏感用户的电能质量综合 治理提供理论依据和技术支撑，对全面提高大型城市电网的电能质量和提升敏感用户的电能 体验具有积极的示范作用及推广意义。对深圳电网电能质量突出区域进行调查研究与分析，首次完成深圳市 2010~2012 年电能 质量暂态事件分析，绘制了十二个中心站的 ITI(CBEMA)图表，并结合调度数据分析了 电压暂降事件原因;通过对多家电能质量敏感用户的调研走访，完成了深圳电网高品质电力 需求分析研究，建立了电能质量污染对高品质需求客户影响的评价指标，完成了深圳干扰源 与敏感客户分类指引及抗干扰措施指引。建设了 110kV 碧岭变电站 10kV 动态电压恢复器示范工程，研制了国内容量最大的 10kV 动态电压恢复器(DVR)，首次实现区域范围内电压暂降问题的综合治理示范，可同时治理 变电站大供电范围内多个敏感负荷的电压跌落问题。所研制 DVR 采用自取电方式，较储能 方式降低了硬件成本和控制复杂性;采用级联 H 桥结构直接耦合至中压线路中，可有效解 决变压器耦合方式中变压器非线性及饱和所带来的问题。采用分相判断投切晶闸管，分相容 量限幅和分相补偿控制，确保了装置灵活性与安全性。装置补偿容量 5MV，综合效率大于 96%，电压补偿深度:三相跌落 70%，单相跌落 55%;输出电压谐波:THD 小于 5%;动态 响应时间小于 5ms。研制了中国首个统一电能质量调节装置 UPQC 工业级产品，实现用户侧多种电能质量 问题的差异化、定制化综合治理示范。直流侧采用超级电容+电解电容组合的形式，避免了 系统因电压跌落能量不足导致系统电压跌落更深，甚至系统完全瘫痪的问题。提出了 UPQC 运行模型的无缝切换及串并联侧协调控制策略。解决了普通装置无法解决的电压暂升情况下 的能量回馈电网问题。建设了深圳长城开发科技股份有限公司电能质量综合治理示范工程， 装置电压等级 380V，补偿容量 500kVA~2MVA，综合效率大于 96%，电压运行范围±20%， 电流谐波补偿能力 THD 小于 5%，功率因数大于 0.97，不平衡补偿能力大于 80%，动态响 应时间小于 5ms。

研旭研制的开放式多源互联网创新实验平台以研旭多端口能源路由器为系统核心，可包容多类能源输入，具备多种产出与输运形式的“区域能源互联网”系统。具备以下特点： 1、包容多种能源资源输入，具有多种产出功能； 2、构建“互联网+”智慧能源系统的重要支撑； 3、建立多能流的状态监测和安全评估机制； 4、复杂可变的多能流网络的控制方式； 基于目前高校实验室场地和安全的考虑，南京研旭推出以小型微电网的风光储等分布式能源为基础，不断扩展和融合多种分布式能源的建设方案，可承担科技型电力电子、信息通讯、电力系统、策略调度、电能质量等科研工作。 微电网系统拓扑图： 1）直流母线、交流母线 2）光伏模拟/真实系统 3）风机模拟/真实系统 4）锂/铅酸电池储能系统 5）超级电容储能系统 6）分级负载系统 7）柴油机/充电桩 8）故障模拟系统 9）电能质量检测改善系统 10）微电网控制系统 11）能量管理调度系统 12）配电保护系统

"在高压导线上，每台高压互感器，都是高压、高价设备。故高压线上的测量，直接显示测量值。也就解决了高压设备的价高、精度、难买。 "