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公开(公告)号：CN114448306A
公开(公告)日：2022-05-06
申请号：CN202210081544.X
申请日：2022-01-24
Applicant: 湖南大学
Abstract: 本发明公开了一种恒流源励磁的变速恒频水力发电系统及其应用方法，本发明的变速恒频水力发电系统包括励磁单元、水轮机、恒流源电励磁发电机、双PWM变频器及控制单元，水轮机与恒流源电励磁发电机同轴连接，励磁单元包括恒流源和励磁功率单元，恒流源的输出端与励磁功率单元相连，励磁功率单元与恒流源电励磁发电机相连，恒流源电励磁发电机的输出端与双PWM变频器相连。本发明能够在水轮机工作条件发生变化时通过改变水轮恒流源电励磁发电机的运行转速实现最大水轮捕获，变转速所带的频率不稳定交给变频器去完成使得频率恒定，从而跟踪水轮机最大工作效率，提高水轮机输出功率，改善水轮机在不同工况下工作效率、提高水轮机水能捕获能力。
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公开(公告)号：CN107046388A
公开(公告)日：2017-08-15
申请号：CN201710132092.2
申请日：2017-03-07
Applicant: 湖南大学
IPC: H02P21/22 , H02P25/098
Abstract: 本发明公开了一种开关磁阻电机电流跟踪控制方法、控制器及调速系统，根据电流偏差信号的正负以及大小，计算出每个控制周期的电压占空比，实现控制量的更新；换相阶段输出的电压控制量还考虑了相邻相对导通相的互感影响。本发明在低控制频率下提高了电流跟踪精度，达到了高开关频率的效果，提高了电流动态跟踪能力，有效地减小了换相期间和非换相期间的转矩脉动，且在功率器件开关频率受限的情况下开关器件不必长时间暴露在大电流下，控制方法简单易行，可靠性强，适于推广。
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公开(公告)号：CN106451531A
公开(公告)日：2017-02-22
申请号：CN201610813759.0
申请日：2016-09-09
Applicant: 湖南大学
CPC classification number: Y02A30/62 , H02J3/382 , H02M5/4585
Abstract: 本发明公开了一种多相大功率发电-变流一体化系统及其控制方法，由模块化多电平逆变器和一台多相永磁发电机组成；模块化多电平逆变器采用三相结构，每相由上下桥臂串联组成，每个桥臂都是由n个子模块和1个滤波电感串联组成；上下桥臂的滤波电感的连接点构成对应相桥臂的输出端接入公共电网。每个子模块由三相PWM整流器、电容、两个串联的IGBT管构成；多相永磁发电机6n个三相绕组一一对应接入模块化多电平逆变器的6n个三相PWM整流器的交流端；三相PWM整流器的直流输出端不仅与电容并联，还与两个串联的IGBT管的两端并联。本发明具有模块化的结构设计和良好的控制特性，易于实现发电系统与电网之间的柔性连接。
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公开(公告)号：CN103457502A
公开(公告)日：2013-12-18
申请号：CN201310184975.X
申请日：2013-05-17
Applicant: 湖南大学
IPC: H02M7/487
Abstract: 本发明公开一种五电平逆变器七段式SVPWM调制方法，主要包括：扇区判别和扇区旋转归一、小三角形区域判断、矢量作用时间计算、七段式矢量输出控制信号生成、输出七段式三相空间电压矢量以及死区控制和解码。本发明的有益效果是：该五电平逆变器SVPWM算法易于理解，通过扇区归一处理，大大简化了计算，且在整个算法的实现过程中不含有三角函数运算，便于数字化实现。无论是用DSP或FPGA都容易实现该算法，而且可以很容易地扩展到更多电平逆变器的SVPWM调制中去，对交流变频系统具有重要的实用价值。
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公开(公告)号：CN114865712B
公开(公告)日：2024-10-11
申请号：CN202210416271.X
申请日：2022-04-20
Applicant: 湖南大学
IPC: H02J3/46 , H02J3/40 , H02J3/42 , H02J3/50 , H02P9/00 , H02P9/04 , H02P21/00 , F03B3/18 , F03B11/00 , F03B15/16 , H02P101/10 , H02P103/20
Abstract: 本发明公开了一种水力发电机组最高效率运行的实现方法及系统，本发明水力发电机组最高效率运行的实现方法包括：根据网侧需求功率P以及工作水头H执行水轮机最高效率跟踪，规划最优导叶开度参考值α0和最优转速noptimal；根据最优转速noptimal进行最优转速跟踪控制；根据最优导叶开度参考值α0和当前导叶开度α实现对水轮机的导叶开度α的控制，通过以上步骤使水轮机输出功率Ptur适应电网负荷的变化，而且水轮机运行效率最优。本发明可在水轮机工作条件发生变化时，通过改变水轮发电机的运行转速及水轮机的导叶开度，从而跟踪水轮机最大工作效率，从而能够改善水轮机在不同工况下工作效率，提高水轮机水能捕获能力。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN107046381B
公开(公告)日：2019-08-30
申请号：CN201710132091.8
申请日：2017-03-07
Applicant: 湖南大学
Abstract: 本发明提供了一种开关磁阻电机变角度PI控制方法、控制器及调速系统，将传统转速PI控制器输出信号的绝对值作为电流斩波控制器的参考电流，并根据传统转速PI控制器输出的正负来变换每相的开通、关断角，当其输出为负时，将每相的开通、关断角置于正向转矩区，电机输出正向转矩；否则，将所述开通、关断角以θ＝θr/2为对称轴翻转至负向转矩区，电机输出负向转矩。本发明使开关磁阻电机在给定转向一定时可以输出与给定转向相反的转矩，提高了给定转向一定时突减给定转速及突卸负载情况下的动态响应速度，并使得开关磁阻电机具备了在给定转向与负载方向相反情况下的带载能力，控制方法简单可靠，通用性强，易于推广。
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公开(公告)号：CN107046381A
公开(公告)日：2017-08-15
申请号：CN201710132091.8
申请日：2017-03-07
Applicant: 湖南大学
Abstract: 本发明提供了一种开关磁阻电机变角度PI控制方法、控制器及调速系统，将传统转速PI控制器输出信号的绝对值作为电流斩波控制器的参考电流，并根据传统转速PI控制器输出的正负来变换每相的开通、关断角，当其输出为负时，将每相的开通、关断角置于正向转矩区，电机输出正向转矩；否则，将所述开通、关断角以θ＝θr/2为对称轴翻转至负向转矩区，电机输出负向转矩。本发明使开关磁阻电机在给定转向一定时可以输出与给定转向相反的转矩，提高了给定转向一定时突减给定转速及突卸负载情况下的动态响应速度，并使得开关磁阻电机具备了在给定转向与负载方向相反情况下的带载能力，控制方法简单可靠，通用性强，易于推广。
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公开(公告)号：CN106301102A
公开(公告)日：2017-01-04
申请号：CN201610813909.8
申请日：2016-09-09
Applicant: 湖南大学
Abstract: 本发明公开了一种多相永磁同步电机驱动系统及其控制方法，驱动系统包括模块化多电平变流器；所述模块化多电平变流器由三相六桥臂组成，每个桥臂由n个子模块和一个滤波电感组成；所述子模块由PWM逆变器、2个IGBT、1个电容组成；2个IGBT串联后与电容、PWM逆变器直流侧相并联；PWM逆变器的交流侧接多相永磁同步电机的一套三相绕组；多相永磁同步电机三相绕组数为6n(n＝1,2,3…)。本发明对三相支路进行了模块化串并联，并分别对多相永磁同步电机的每套三相绕组进行控制，解决了多相电机驱动多维控制的难题，可以实现多相永磁同步电动机低电压、大功率、高可靠性驱动。
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公开(公告)号：CN103346583A
公开(公告)日：2013-10-09
申请号：CN201310128677.9
申请日：2013-04-15
Applicant: 湖南大学
IPC: H02J3/38
Abstract: 本发明公开了一种具有快速功率响应能力的定频直接功率PWM变换器控制方法，本方法将直接功率控制策略和空间矢量调制技术相结合，并且加入了具有快速功率响应能力的定频直接功率PWM变换器控制方法。这种控制方法是利用动态过程中的有功功率给定值和其实际值作差后的结果，与无功功率的给定值作运算，进而改变无功功率在动态过程中的大小，使有功功率在整流器两侧的传递速度大幅提高，有效地克服了有功功率过剩或不足时造成的直流电压过冲或跌落问题。并且此控制方法设计简单，无需增加额外硬件，易于工程实现。
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公开(公告)号：CN114448306B
公开(公告)日：2023-10-20
申请号：CN202210081544.X
申请日：2022-01-24
Applicant: 湖南大学
Abstract: 本发明公开了一种恒流源励磁的变速恒频水力发电系统及其应用方法，本发明的变速恒频水力发电系统包括励磁单元、水轮机、恒流源电励磁发电机、双PWM变频器及控制单元，水轮机与恒流源电励磁发电机同轴连接，励磁单元包括恒流源和励磁功率单元，恒流源的输出端与励磁功率单元相连，励磁功率单元与恒流源电励磁发电机相连，恒流源电励磁发电机的输出端与双PWM变频器相连。本发明能够在水轮机工作条件发生变化时通过改变水轮恒流源电励磁发电机的运行转速实现最大水轮捕获，变转速所带的频率不稳定交给变频器去完成使得频率恒定，从而跟踪水轮机最大工作效率，提高水轮机输出功率，改善水轮机在不同工况下工作效率、提高水轮机水能捕获能力。
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