Individuaalne DC-pingevõrgu tasakaalu juhtimine kaskade H-silma elektronse transformaatori jaoks eraldatud DC-linliga

     Artiklis esitatakse üldine individuaalne DC-pingevõrdluse strateegia eraldatud DC-linki topoloogialt elektronilisele võimsustekijale. Strateegia kohandab aktiivset võimu, mis läbib isolatsiooni- ja väljundkäigusid erinevates võimulehtedes, et tugevdada DC-pingevõrdlust. See strateegia võimaldab hästi tasakaalustada kõrgepinge- ja madalapinge-DC-linke, kui erinevates võimulehtedes esineb ebatasakaal (nt komponendiparametrite ebakattuvus või mõned kõrgepinge- või/ning madalapinge-DC-linigid on ühendatud taaskasutatava energiaallikaga või/ning DC-kulujatega). Esitatud strateegia analüüsitakse ja toetatakse eksperimentaalselt.

1.Sissejuhatus.

    Elektrooniline võimsustekija (EPT), mida nimetatakse ka tahvelstaterviks (SST) või võimsuselektroniliseks tehisnimeks (PET), on peetud tuleviku võrkude põhikomponendiks. Tal on palju arenenud omadusi, nagu taaskasutatava energia integreerimine, peamise võrgu ja AC/DC mikrovõrgu ühendamine, väljundpinge reguleerimine, harmonika suruvõtmine, reaktiivse võimu kompenseerimine ja vea isoleerimine.

Kõrgepinge kõrgevõimsuste rakendustes kolmeastmelise EPT korral on uuritud mitmeid lubavaid topoloogiaid, näiteks kasseteeritud H-sild-EPT, modulaarne mitmeastmeline tehisnimi (MMC) EPT ja klampimisega mitmeastmeline EPT. 2012. aastal paigaldati rongile 15-kV 1,2-MVA ühefaasi kasseteeritud H-sild-EPT, et vähendada mahut ja parandada efektiivsust 16,67 Hz lineaarse võimsustekija asendamisel. 2015. aastal paigaldati jaotusvõrgus 10-kV/400-V 500-kVA kolmefaasilise kasseteeritud H-sild-EPT, et pakkuda kõrgetasemelist võimsuse tarnet.

2.EPT eraldatud DC-linkiga topoloogiaga.

    Fig näitab kolmefaasilise EPT peamist ringi eraldatud DC-linkiga topoloogiaga. See on kolmeastmelise sisendserie-väljundparalleelne konfiguratsioon     n     PM per faasi. Kolm astet on sisendastme, isolatsioonastme ja väljundastme. Fig-is on kaks AC-porti ja kuus DC-porti. Iga faasis olevas PM 1-s on kõrgepinge DC-port ja madalapinge DC-port, et ühendada taaskasutatavaid energiaallikaid ja DC-kulujaid erinevatel pingetasemetel.

3.Esitatud üldine individuaalne DC-pingevõrdluse strateegia.

    Kui taaskasutatavad energiaallikad ja DC-kulujad on ühendatud EPT DC-portidega (nt DC-portid A_H ja A_L, näidatudFig. 1-is) või komponendiparametrite ebakattuvus tekib, siis erinevates PM-des esineb võimu ebatasakaal. Kui võimu ebatasakaal ületab DC-pingevõrdluse juhuri kohandamisvõimet, siis DC-pinged muutuvad ebatasakaalus. Selles osas analüüsitakse taaskasutatava energiaallika ja DC-kulujate stsenaariumi näidisena.

4.Esitatud üldise individuaalse DC-pingevõrdluse strateegia realiseerimine.

    Esitatud strateegia koosneb kahest osast: individuaalne kõrgepinge DC-linki võrdluse strateegia isolatsioonastmes ja individuaalne madalapinge DC-linki võrdluse strateegia väljundastmes.

5.Järeldused.

     Artiklis esitatakse üldine individuaalne DC-pingevõrdluse strateegia eraldatud DC-linki topoloogialt elektronilisele võimsustekijale. Kolme üldise individuaalse DC-pingevõrdluse strateegia võimekust on analüüsitud ja järjestatud. Järjestamise tulemused näitavad, et esitatud strateegial on kõige tugevam DC-pingevõrdluse võimekus. See järeldus toetatakse eksperimentaalselt. Eksperimentaalsed tulemused näitavad, et individuaalsed kõrgepinge- ja madalapinge-DC-linigid saavad hästi tasakaalustada esitatud strateegiaga, kui esineb tugev komponendiparametrite ebakattuvus või on suur osa DC-võimust kokku võetud võimust. Tegelikult, esitatud strateegiaga saavad individuaalsed kõrgepinge- ja madalapinge-DC-linigid tasakaalustuda tugev ebatasakaalus, kui PM-de läbiva võim on maksimaalselt lubatud võimu piirides.

Allikas: IEEE Xplore.

Avaldus: Austa originaali, heaartlikult jaagitatavate artiklite. Kui on autoriõiguste rikkumist, palun võta ühendust selleks, et kustutada.