Control individual de tensió contínua per a transformador electrònic de potència H-Bridge en cascada amb topologia de DC-Link separat
En aquest article es proposa una estratègia global d'equilibri de tensió CC individual (incloent la tensió CC d'alta i baixa tensió) per a un transformador electrònic de potència amb topologia de enllaç CC separat. L'estratègia ajusta les potències actives que passen pels estadios d'aïllament i de sortida en diferents mòduls de potència per millorar la capacitat d'equilibri de la tensió CC. A través d'aquesta estratègia, els enllaços CC d'alta i baixa tensió poden estar ben equilibrats quan hi ha desequilibris entre diferents mòduls de potència (per exemple, desajusts de paràmetres dels components o alguns dels enllaços CC d'alta o/ i baixa tensió estan connectats amb fonts d'energia renovable o/ i càrregues CC). L'estratègia proposada s'analitza i es suporta amb validació experimental.
1.Introducció.
El transformador electrònic de potència (EPT), també conegut com a transformador d'estat sòlid (SST) , o transformador electrònic de potència (PET) , s'ha considerat com un component clau per a la futura xarxa elèctrica. Té moltes característiques avançades, com la integració d'energia renovable, la connexió de la xarxa principal i microxarxes AC/DC , la regulació de la tensió de sortida, la supressió d'armònics, la compensació de potència reactiva i l'aïllament de fallades.
Per als EPT de tres etapes en aplicacions d'alta tensió i alta potència, hi ha diverses topologies prometedores que s'han investigat, com el EPT de pont H en cascada , el convertidor modular multínivell (MMC) EPT i el EPT multínivell de retenció . El 2012, es va instal·lar un EPT de tracció monofàsic de 15 kV 1,2 MVA de pont H en cascada a un locomotora per reduir el volum i millorar l'eficiència reemplaçant el transformador de potència lineal de 16,67 Hz . El 2015, es va instal·lar un EPT trifàsic de 10 kV/400 V 500 kVA de pont H en cascada en una xarxa de distribució elèctrica per proporcionar un subministrament de qualitat elevada.
2.EPT amb topologia de enllaç CC separat.
La Figura mostra el circuit principal de l'EPT trifàsic amb la topologia de enllaç CC separat presentat. És una configuració en sèrie-paral·lela de tres etapes amb
3.L'estratègia global d'equilibri de tensió CC individual proposada.
Quan les fonts d'energia renovable i les càrregues DC estan connectades amb els ports DC de l'EPT (per exemple, els ports DC A_H i A_L, mostrats en Fig. 1) o hi ha un desajust de paràmetres dels components, hi haurà un desequilibri de potència entre diferents PMs. Si el desequilibri de potència supera la capacitat d'ajust del controlador d'equilibri de tensió CC, les tensions CC seran desequilibrades. En aquesta secció, es analitzarà el cas de les fonts d'energia renovable i les càrregues DC com a exemple.
4.Realització de l'estratègia global d'equilibri de tensió CC individual proposada.
L'estratègia proposada conté dues parts: una estratègia d'equilibri de tensió CC d'alta tensió individual en l'estadi d'aïllament i una estratègia d'equilibri de tensió CC de baixa tensió individual en l'estadi de sortida.
5.Conclusions.
En aquest article s'ha proposat una estratègia global d'equilibri de tensió CC individual per a l'EPT amb la topologia de enllaç CC separat. S'han analitzat i classificat les capacitats d'equilibri de tensió CC de les tres estratègies globals d'equilibri de tensió CC individual. Els resultats de la classificació indiquen que l'estratègia proposada té la capacitat d'equilibri de tensió CC més forta. Aquesta conclusió es suporta amb la verificació experimental. Els resultats experimentals han demostrat que els enllaços CC d'alta i baixa tensió individuals poden estar ben equilibrats amb l'estratègia proposada quan hi ha desajusts severes de paràmetres dels components o hi ha una gran proporció de potència DC en la potència total. De fet, amb l'estratègia proposada, els enllaços CC d'alta i baixa tensió individuals poden estar equilibrats en condicions severament desequilibrades, sempre que les potències que passen pels PM estiguin dins de la potència màxima permesa.
Font: IEEE Xplore.
Declaració: Respectuosa amb l'original, articles bons per compartir, si hi ha infracció de drets d'autor, contacteu per eliminar.
