Individuel DC-spændingsbalancekontrol for kaskaderet H-bro elektronisk strømtransformator med adskilt DC-link topologi
I denne artikel fremlægges en overordnet individuel DC-spændingsbalancestrategi (herunder højspænding og lavspænding DC-link spændinger) for den elektroniske strømtransformator med separat DC-link topologi. Strategien justerer de aktive effekter, der flyder gennem isolerings- og udtrækningsetaper i forskellige effektmodule for at forbedre DC-spændingsbalancekapaciteten. Gennem strategien kan højspænding og lavspænding DC-links være godt balanceret, når ubalance opstår mellem forskellige effektmodule (f.eks., komponentparametreismatch eller nogle af højspænding eller/og lavspænding DC-links er forbundet med fornyelsebar energi eller/og DC-laster). Den foreslåede strategi analyseres og støttes af eksperimentel validering.
1.Indledning.
Elektronisk strømtransformator (EPT), også kaldet fasttilstandstransformator (SST) , eller effekt-elektronisk transformator (PET) , er blevet betragtet som en nøglekomponent i fremtidens strømnet. Den har mange avancerede egenskaber, såsom integration af fornyelsebar energi, tilslutning af hovedstrømnet og AC/DC mikrogrids , regulering af udgangsspænding, undertrykkelse af harmonier, reaktiv effektkompensation og fejlisolation.
For den tretrins EPT i højspænding, højeffekt applikationer, findes der flere lovende topologier, som er blevet undersøgt, såsom kaskaderet H-bro EPT , modulær multilevel konverter (MMC) EPT og klamper multilevel EPT . I 2012 blev en 15-kV 1.2-MVA enefase kaskaderet H-bro trakcions-EPT installeret på en lokomotiv for at reducere volumen og forbedre effektiviteten ved at erstatte den 16.67 Hz lineære strømtransformator . I 2015 blev en 10-kV/400-V 500-kVA trefase kaskaderet H-bro EPT installeret i et distributionsstrømnet for at give høj kvalitet strømforsyning .
2.EPT med separat DC-link topologi.
Figur viser hovedkredsløbet for den trefase EPT med separat DC-link topologi præsenteret . Det er en tretrins input-serie-udgang-parallell konfiguration med
3.Den foreslåede overordnede individuelle DC-spændingsbalancestrategi.
Når fornyelsesbare energikilder og DC-laster er forbundet med DC-porterne på EPT (f.eks., DC-port A_H og A_L, vist i Fig. 1) eller komponentparameter mismatch opstår, vil der være effektubalance mellem forskellige PM. Hvis effektubalancen overstiger justeringskapaciteten for DC-spændingsbalancekontrolleren, vil DC-spændinger være ubalanceret. I denne sektion vil scenariet med fornyelsesbare energikilder og DC-laster blive analyseret som eksempel.
4.Realisering af den foreslåede overordnede individuelle DC-spændingsbalancestrategi.
Den foreslåede strategi indeholder to dele: en individuel højspænding DC-link balancestrategi i isolerings-trinet og en individuel lavspænding DC-link balancestrategi i udgangstrinet.
5.Konklusioner.
I denne artikel er en overordnet individuel DC-spændingsbalancestrategi foreslået for EPT med separat DC-link topologi. DC-spændingsbalancekapaciteterne for de tre overordnede individuelle DC-spændingsbalancestrategier er analyseret og rangeret. Rangeringsresultaterne indikerer, at den foreslåede strategi har den stærkeste DC-spændingsbalancekapacitet. Denne konklusion understøttes af eksperimentel verifikation. Eksperimentelle resultater har vist, at individuelle højspænding og lavspænding DC-links kan være godt balanceret med den foreslåede strategi, når der er alvorlige komponentparameter mismatch eller der er en stor andel DC-effekt i den samlede effekt. Faktisk kan individuelle højspænding og lavspænding DC-links være balanceret under alvorlige ubalancerede forhold, så længe effekterne, der flyder gennem PM, er inden for den maksimalt tilladte effekt .
Kilde: IEE-Business Xplore.
Erklæring: Respektér den originale, godartikler værd at deles, hvis der er krænkelse kontakt slet.
