公开(公告)号：CN115842484B

公开(公告)日：2023-05-02

申请号：CN202310143110.2

申请日：2023-02-21

Applicant: 湖南大学

Inventor： 侯玉超 ,  郭祺 ,  涂春鸣 ,  王鑫 ,  任鹏 ,  肖凡 ,  彭星 ,  黄泽钧 ,  兰征

IPC: H02M7/5387 ,  H02M1/088 ,  H02M7/483

Abstract: 本发明提供了一种单相四桥臂模块化多电平变换器及其调控方法，该变换器包括四个桥臂以及桥臂切换开关；四个桥臂依次串联，每个桥臂包括N/3个级联的子模块，子模块为连接有直流侧电容C的半桥或全桥变换器；桥臂切换开关的一侧分别与四个桥臂之间的三个连接节点连接，桥臂切换开关的另一侧共线作为变换器的交流输出侧，桥臂切换开关均由若干个IGBT串联而成。该单相四桥臂模块化多电平变换器采用分时段最近电平逼近调制输出电压，且采用排序均压法实现稳压。本发明能有效减少装置模块数量，降低装置成本，提高装置功率密度。

公开(公告)号：CN115864885A

公开(公告)日：2023-03-28

申请号：CN202310137612.4

申请日：2023-02-20

Applicant: 湖南大学

Inventor： 郭祺 ,  侯玉超 ,  涂春鸣 ,  周志 ,  肖凡 ,  王鑫 ,  彭星 ,  黄泽钧 ,  兰征

IPC: H02M7/5387 ,  H02M1/00 ,  H02M1/088 ,  H02M7/483

Abstract: 本发明提供了一种混合型模块化多电平换流器拓扑结构及其调控方法，该拓扑结构包括串联的上桥臂和下桥臂，上桥臂和下桥臂均包括高频模块和低频模块；高频模块采用三相四桥臂拓扑，其每一相上均有一个高频子模块，三相旁并联换流子模块；低频模块采用三相拓扑，其每一相上均有N‑1个低频子模块级联；高频子模块为采用SiCMOSFET器件构成的半桥变换器，换流子模块和低频子模块均为采用Si IGBT器件构成的半桥变换器。本发明将输出电压的高频分量固定于SiC MOSFET器件，低频分量固定于Si IGBT器件，充分发挥了SiC器件开关损耗低、Si器件通态损耗低的优势，可有效提高模块化多电平变换器的装置效率。

公开(公告)号：CN115833207A

公开(公告)日：2023-03-21

申请号：CN202211694859.8

申请日：2022-12-28

Applicant: 湖南大学

Inventor： 肖凡 ,  涂春鸣 ,  王鑫 ,  侯玉超 ,  郭祺 ,  兰征

IPC: H02J3/32 ,  H02J3/38 ,  H02J3/24 ,  H02J3/00 ,  G06F18/23

Abstract: 本发明公开了一种电气化铁路车载储能配置方法、系统、设备及介质，包括获取牵引变电所的历史运行数据；基于过滤噪声场景与同步回代缩减法构建场景削减策略；通过聚类削减算法削减列车负荷功率曲线场景；计算牵引变电所的功率匹配参数，设置变量车载储能装置容量与联络线购电功率，以日运行成本低、源荷功率自匹配度高为目标函数；通过求解器依次完成N个牵引变电所的多目标函数求解，计算出各个牵引变电所的列车车载储能配置功率与容量的最优解；根据最优解建立车载储能配置模型并输出。能够满足最优车载储能的规划要求，可靠性高、实用性好。

公开(公告)号：CN115603311A

公开(公告)日：2023-01-13

申请号：CN202211278252.1

申请日：2022-10-19

Applicant: 湖南大学(CN)

Inventor： 王鑫 ,  涂春鸣 ,  郭祺 ,  侯玉超 ,  肖凡 ,  李俊豪 ,  兰征

IPC: H02J3/00 ,  B60M3/00

Abstract: 基于多装置协同的混合式贯通牵引供电系统应急管控方法，先确定故障前系统参数，再实时检测牵引站两相‑单相变换器内单元是否发生故障，若γ单元发生故障，则将两相‑单相变换器的某一个输入侧并入牵引网，实现该牵引站故障应急运行，并通过控制该牵引站α单元或β单元功率流动实现两相‑单相变换器的两输入侧功率均分，从而抑制公共电网侧负序电流，若α单元或β单元发生故障，则根据故障位置将两相‑单相变换器对应输入侧并入牵引网，并降低γ单元输出功率实现两相‑单相变换器两输入侧的功率均分。本发明简单有效，通过牵引站内各装置的协调配合，使混合式贯通牵引供电系统能在两相‑单相变换器某单元发生故障时实现应急运行与故障恢复。

公开(公告)号：CN115528681A

公开(公告)日：2022-12-27

申请号：CN202211278244.7

申请日：2022-10-19

Applicant: 湖南大学

Inventor： 涂春鸣 ,  李俊豪 ,  王鑫 ,  郭祺 ,  肖凡 ,  兰征 ,  侯玉超

IPC: H02J3/00 ,  H02J3/28 ,  H02J3/38 ,  H02J3/46 ,  B60M3/00 ,  B60M3/06

Abstract: 一种轨道交通“网‑源‑储‑车”协同的实时能源管控方法，先实时采集系统各单元功率信息；再判断系统当前工作状态以及工作模式；接着根据“网‑源‑储‑车”协同供电系统运行机制确定系统在当前工作状态以及工作模式下各单元可控量的参考功率，生成对应功率指令，实时调节各单元可控量的输出功率。本发明的核心在于“网‑源‑储‑车”协同供电系统运行机制，其在供电环节，列车再生制动能量与新能源发电系统优先供电，其次是储能系统供电，只有在该三个供电单元供电后，仍不满足列车牵引负荷需求时，才通过牵引变电所从电网获取电能，而在电能消纳环节，储能系统只有在列车牵引负荷需求被满足后电能仍有剩余的情况下，才会通过充电消纳多余电能。

公开(公告)号：CN114784779A

公开(公告)日：2022-07-22

申请号：CN202210571213.4

申请日：2022-05-24

Applicant: 湖南大学

Inventor： 侯玉超 ,  郭祺 ,  涂春鸣 ,  王鑫 ,  黄泽钧 ,  任鹏 ,  肖凡 ,  葛平娟 ,  李庆

IPC: H02H9/08 ,  H02J3/18 ,  H02M7/48 ,  H02M7/487

Abstract: 一种多功能消弧变流器及其控制方法，该多功能消弧变流器包括三相的级联H桥整形电路单元，级联H桥整形电路单元中各相结构相同，均包括多个子模块，该多功能消弧变流器还包括与级联H桥整形电路单元串联的方波电路单元，方波电路单元为三相四桥臂的二极管钳位型电路。该多功能消弧变流器在配电网正常时，方波电路单元中NPC变换器的n相封锁，多功能消弧变流器工作于无功补偿模式，在配电网发生单相接地故障时，多功能消弧变流器工作于消弧模式，其利用非故障相的一相或两相注入消弧电流以补偿配电网对地电容电流，从而抑制故障点的电流为0。本发明提供的多功能消弧变流器可有效减少级联数量，降低成本、减小损耗、提高效率和功率密度。

公开(公告)号：CN112737378A

公开(公告)日：2021-04-30

申请号：CN202110015242.8

申请日：2021-01-06

Applicant: 湖南大学

Inventor： 涂春鸣 ,  龙柳 ,  郭祺 ,  肖凡 ,  高家元 ,  肖标 ,  侯玉超

IPC: H02M7/48 ,  H02M7/483 ,  H02M7/5387

Abstract: 本发明利用混合频率脉宽调制区分出的高频模块和低频模块，以及单极性调制拆分出的高频支路和工频支路提出了一种级联H桥多电平变换器混合拓扑结构及控制方法，首先对工频支路采用传输损耗小的Si IGBT，然后对高频支路提供了两种开关损耗小的方案，包括采用SiC MOSFET并联和采用SiC MOSFET与Si IGBT并联，最后将Si IGBT作为低频模块的开关器件并对开关函数进行半工频周期定时轮换。本发明提供的混合拓扑结构及控制方法解决了现有技术中级联H桥多电平变换器功率损耗大且分布不均和中间直流电压不均的问题。