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公开(公告)号：CN108233429A
公开(公告)日：2018-06-29
申请号：CN201810293066.2
申请日：2018-04-04
Applicant: 湖南工业大学
IPC: H02J3/38 , H02J3/18 , H02J3/01 , H02M5/458 , H02P21/00 , H02P101/15 , H02P103/20
Abstract: 本发明公开了一种新型阻抗源直驱永磁风力发电系统及其控制方法，阻抗源直驱永磁风力发电系统包括：风叶、永磁同步发电机、三相不可控整流器、阻抗源网络、三相六开关逆变桥臂、滤波电感和一套控制器。本发明还公开了上述系统的控制方法，采样阻抗源网络电感电流iL1、阻抗源网络电容电压VC2、永磁同步发电机的位置角θr和转速ωr、三相并网电压ega、egb、egc、三相并网电流ia、ib、ic，通过一套控制器即可实现对永磁同步发电机转速、阻抗源网络电容电压稳定和并网功率因数的控制。本发明可实现宽风速变化下的有效并网，降低器件的电压应力，从而提高系统的可靠性和降低成本。
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公开(公告)号：CN108233410A
公开(公告)日：2018-06-29
申请号：CN201810015060.9
申请日：2018-01-08
Applicant: 湖南工业大学
Abstract: 本发明公开了一种基于分布式PFC整流的阻抗源高速发电机并网系统及其控制方法，基于分布式PFC整流的阻抗源高速发电机并网系统包括：一台高速发电机、三台单相单开关PFC整流器、一台阻抗源逆变器、一台三相滤波电抗器和两套控制器。本发明还公开了上述系统的控制方法，机侧采用三台单相开关PFC整流器，对高速发电机的转速和输出功率因数进行双闭环控制，网侧引入阻抗源逆变器，对阻抗源网络电容电压和并网功率因数进行双闭环控制。本发明可以解决高速发电机定子电流畸变严重的问题，降低开关器件的电压应力，从而提高系统的可靠性和效率。
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公开(公告)号：CN108206537A
公开(公告)日：2018-06-26
申请号：CN201810015059.6
申请日：2018-01-08
Applicant: 湖南工业大学
Abstract: 本发明公开了一种基于MMC整流的阻抗源大功率高速发电机并网系统及其控制方法，基于MMC整流的阻抗源大功率高速发电机并网系统包括：一台大功率高速发电机、一台MMC整流装置、一台阻抗源逆变器、一台三相滤波电抗器和两套控制器。本发明还公开了上述系统的控制方法，机侧引入MMC整流装置，对大功率高速发电机的转速和整流装置输入功率因数进行双闭环控制，网侧引入阻抗源逆变器，对阻抗源网络电容电压和并网功率因数进行双闭环控制。本发明可以解决大功率高速发电机定子电流畸变严重的问题，降低单个开关器件的电压应力，从而提高系统的可靠性和效率。
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公开(公告)号：CN113098342B
公开(公告)日：2024-11-29
申请号：CN202110366193.2
申请日：2021-04-06
Applicant: 湖南工业大学
Abstract: 本发明公开了一种永磁同步风力发电机在线参数辨识方法，步骤包括：随机给定永磁同步风力发电机定子电阻、dq轴电感和永磁体磁链的参数初始值；采集电气信号，计算可调模型的输出与初始参数的适应度值；确定当前个体最优参数值与群体最优参数值，并对参数值进行更新；得出新参数对应的dq轴定子电流；判断是否接受新的参数,并继续更新个体与群体参数最优值；进行快速回火退火操作，输出最优参数。本发明能同时在线辨识永磁同步风力发电机的定子电阻、dq轴电感和永磁体磁链4个参数，具有精度高、速度快、鲁棒性强的优点。
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公开(公告)号：CN114465464A
公开(公告)日：2022-05-10
申请号：CN202210149252.5
申请日：2022-02-18
Applicant: 湖南工业大学 , 南方电网科学研究院有限责任公司
IPC: H02M1/12 , H02M7/5395 , H02P9/00 , H02P101/15
Abstract: 本发明公开了一种增强型半准Z源直驱永磁风电系统的低定子电流谐波调制策略，属于电力电子技术领域。根据风力发电机的额定转速设定7个区域，每个区域对应一种调制策略。当转速大于0，且小于等于1/5倍额定转速时采用异步调制；当转速大于1/5倍额定转速，且小于等于3/10倍额定转速时采用CSVS‑15；当转速大于3/10倍额定转速，且小于等于4/10倍额定转速时采用BBCS‑11_30°；当转速大于4/10倍额定转速，且小于等于1/2倍额定转速时采用CSVS‑9；当转速大于1/2倍额定转速，且小于等于3/5倍额定转速时采用BBCS‑7_60°；当转速大于3/5倍额定转速，且小于等于9/10倍额定转速时采用BBCS II‑5_30°；当转速大于9/10倍额定转速，且小于等于额定转速时采用CSVS‑3。该方法可在提高变流器效率的前提下，降低发电机定子电流谐波。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN113098341A
公开(公告)日：2021-07-09
申请号：CN202110366185.8
申请日：2021-04-06
Applicant: 湖南工业大学
Abstract: 本发明公开了直驱型永磁同步风力发电机的全局最优参数辨识方法，步骤包括：初始化粒子群，给定系统噪声协方差阵Q和测量噪声协方差阵R的位置与速度初值；通过不断迭代找出问题的最佳解,更新Q值和R值；由适应度函数更新当前个体平均极值与群体极值；根据个体平均极值与群体极值进化停滞次数，并对极值进行扰动；通过测量更新与时间更新获得该时刻的系统状态最优辨识值。本发明能实现直驱型永磁同步风力发电机定子电阻、dq电感和永磁体磁链高精度辨识，具有速度快、泛化能力强的优点。
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公开(公告)号：CN108493987B
公开(公告)日：2021-05-04
申请号：CN201810181014.6
申请日：2018-03-06
Applicant: 湖南工业大学
IPC: H02J3/38
Abstract: 本发明公开了一种电网电压故障下阻抗源直驱永磁风力发电系统的动态功率调节与优化方法，步骤包括：采集并网点电压uabc，判断uabc是否小于并网点预设电压uabc*；采集阻抗源网络电容电压UC1，判断UC1是否大于阻抗源网络电容阀值电压UC1N；若uabc UC1N，阻抗源直驱永磁风力发电系统进入电磁转矩自整定模态，根据电网电压的跌落状态得出阻抗源网络电感电流给定值IL*；采集风力发电机转速ωg，判断ωg是否超过风力发电机的额定转速ωgN；若ωg>ωgN，调节桨距角，使阻抗源直驱永磁风力发电系统进入恒定转速模态。本发明省去了Crowbar电路，简化了系统结构，提高了系统的响应速度和稳定性。
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公开(公告)号：CN108418243A
公开(公告)日：2018-08-17
申请号：CN201810180995.2
申请日：2018-03-06
Applicant: 湖南工业大学
Abstract: 本发明公开了一种电网电压故障下阻抗源直驱永磁风力发电系统的分段式无功补偿方法，将Crowbar电路和静止无功补偿器结合，分三个阶段进行无功补偿，具体步骤包括：采集并网点实时数据，计算所需无功功率Q*；判断Q*是否小于等于第一阶段无功阀值Q1N；若Q*≤Q1N，阻抗源直驱永磁风力发电系统进入第一阶段无功补偿，无功功率仅由流入Crowbar电路的功率提供；若Q*>Q1N，判断Q*是否小于等于第二阶段无功阀值Q2N；若Q*≤Q2N，阻抗源直驱永磁风力发电系统进入第二阶段无功补偿，无功功率由阻抗源逆变器和Crowbar电路提供；若Q*>Q2N，阻抗源直驱永磁风力发电系统进入第三阶段无功补偿，无功功率由阻抗源逆变器、Crowbar电路和静止无功补偿器共同承担。本发明在电网故障时能最大限度地提供无功功率，帮助电网电压恢复。
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公开(公告)号：CN108233750A
公开(公告)日：2018-06-29
申请号：CN201810293259.8
申请日：2018-04-04
Applicant: 湖南工业大学
Abstract: 本发明公开了一种单相电压型阻抗源逆变器，包括：直流输入、阻抗源网络和单相四开关逆变桥臂；所述直流输入为直流电源或经AC/DC整流后的直流端；所述阻抗源网络包括电感L1、电感L2、电感L3、电容C1、电容C2、二极管D1、二极管D2、二极管D3和二极管D4；所述单相四开关逆变桥臂包括有源开关S1、有源开关S2、有源开关S3和有源开关S4。本发明具有电压增益高、阻抗源网络电容和单相四开关逆变桥臂电压应力小等特点，此外，当直流输入为不可控整流器的直流端时还可提高其输入功率因数。
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公开(公告)号：CN108023365A
公开(公告)日：2018-05-11
申请号：CN201810014579.5
申请日：2018-01-08
Applicant: 湖南工业大学
Abstract: 本发明公开了一种基于准Z源逆变器的高速发电机并网系统及其控制方法，基于准Z源逆变器的高速发电机并网系统包括：一台高速发电机、一台三相不可控整流器、一台准Z源逆变器、一台滤波电抗器和一套控制器。本发明还公开了上述系统的控制方法，机侧通过准Z源逆变器直通状态等效出的额外自由度，对高速发电机转速进行控制，通过对一个开关周期内直通时间的优化，减少发电机的定子电流谐波含量，网侧通过dq轴双闭环解耦控制，实现准Z源网络电容电压稳定和单位功率因数并网，由于机侧和网侧的控制都可以通过对准Z源逆变器的控制实现，因此只需一套控制器。本发明具有系统结构简单、成本低、稳定性高、并网功率因数高的优点。
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