科创中国
一种MMC半全桥子模块拓扑
成果类型：: 发明专利
发布时间: 2023-07-27 09:57:35
科技成果产业化落地方案
方案提交机构：“科创中国”黑龙江科技服务团| 于飞宝 | 2023-10-25 08:41:28
拓扑结构高度模块化、优良的谐波特性和高效的能量转换是模块化多电平换流器(modular multilevel converters，MMC)的最大优势。但仅仅基于半桥子模块的MMC不具备直流故障穿越能力，如何设计可以有效穿越直流故障的MMC子模块拓扑结构是目前亟需解决的问题。
综上所述，本发明通过在SFBSM中接入快速故障清除模块，提出了一种具备直流故障穿越、子模块电容电压均衡与负电平输出能力的ISFBSM拓扑结构。根据仿真结果，ISFBSM-MMC在负电平输出状态下可稳定运行。在系统发生直流侧短路故障时，该拓扑在3ms左右完成直流故障穿越。与未改进前的SFBSM-MMC相比，加快了直流故障穿越速度，增加了输出电平数量，提高了系统控制灵活性。
项目是2018年中国气象局预报员专项项目，下击暴流是夏天强对流风暴形成的下沉气流下冲到地面形成的灾害性大风天气，多年来下击暴流带来的灾害性事故频发，下击暴流导致的空气辐散现象仅仅发生在离地面较近的高度范围内，只有发生在离雷达非常近的距离才能被发现，由于探测网的时空分布密度的局限性，对于小尺度的下击暴流天气的捕捉非常困难。即使探测到了一些特征，但是并不在雷达上的最佳探测范围内，导致观测到的特征并非典型，强对流天气预报难，下击暴流的预报更是难中之难。
通过该项工作，分析几次下击暴流天气过程，找出黑龙江省下击暴流天气的普遍规律，找到发生的关键条件，追踪雷达回波的先兆特征，形成黑龙江省范围内可以普遍应用的下击暴流预报经验。本项目完成后，为黑龙江省气象台的下击暴流天气的预报提供可靠的依据，明确的预报着眼点，为今后能够成功的预报下击暴流天气（临近时段）提供有力保障，为黑龙江省地市级强对流预报预警提供理论依据和参考思路，并可为临近省份相关研究提供有价值的参考。另外经过统计得出雷达回波特征，可在下击暴流的自动识别等客观预报方法的研制中使用。
基于项目规模所限，未经历史个例全部总结，期望以后工作中能够将历史个例进行全面总结，形成适用广泛的下击暴流预警指标系统。项目除雷达资料外，其它资料均为天气尺度资料，仅能代表下击暴流发生潜势，是否能表征小尺度下击暴流天气特征有待中尺度观测密度增加而进行检验。
学校创建于1952年7月，原名东北林学院，是在浙江大学农学院森林系和东北农学院森林系基础上建立的，由国家林业部直属管理。1985年8月更名为东北林业大学。2000年2月，由国家林业局划归教育部直属管理。2005年10月，经国家发改委、财政部和教育部批准，成为国家“211工程”重点建设高校。2010年11月，教育部和国家林业局签署合作共建协议。2011年6月，成为国家“优势学科创新平台”项目重点建设高校。2012年3月，教育部与黑龙江省人民政府签署合作共建协议。2017年9月，经国务院批准列为“双一流”建设高校。2022年2月，入选国家第二轮“双一流”建设高校。
变电设备在线监测及故障诊断系统是针对电力系统110kv及以上电压等级变压器套管、电流互感器、避雷器、电容型套管、耦合电容器等高压设备推出的新型在线见得及诊断装置。系统在不改变电站高压设备原有接地的情况下，连续监测、记录高压设备绝缘参数及其他数据：对于电容型设备（变压器套管、电流互感器、电容式电压互感器和耦合电容器）准确地测量介质损耗、电容量及末屏电流；系统采用了先进的分层分布式结构，利用嵌入式计算机技术对高压设备实现就地测量，数字传输，使数据更加科学、稳定、可靠，实时反映明确的状态信息，对克服定期维修的盲目性、减少检修次数、降低检修费用、最大限度地延缓检修周期，进而提高设备的营运率和电网的安全运行有很高的经济社会效益。
本项目创新点在于：
1、利用独立参考源技术，测量介质损耗角，判断设备绝缘状况；
2、利用CAN总线作为系统通讯总线。经科技检索查新，国内未见同类技术指导，项目产品已通过用户试用，应用效果良好，目前已能够得到批量生产。
技术转让、合同、入股均可，具体资金双方协商，希望尽快落地实现产业化。
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