Egységes DC feszültség-kiegyensúlyozó irányítás szeparált DC kapcsolattal rendelkező kaskádolt H-híd alakzatú elektronikus erőműszerhez
Ebben a tanulmányban egy teljes egyéni DC feszültség (magas- és alacsonyfeszültségű DC hálózatok feszültsége) kiegyenlítési stratégia kerül bemutatásra az elválasztott DC hálózattal rendelkező elektronikus erőátváltó esetében. A stratégia a különböző erőmodulokon átmenő aktív teljesítményeket állítja be a szigetelési és kimeneti szakaszokban, hogy javítsa a DC feszültség kiegyenlítési képességét. A stratégiának köszönhetően a magas- és alacsonyfeszültségű DC hálózatok jól kiegyenlítettek lesznek, ha különböző erőmodulok közötti egyensúlytalanság lép fel (pl. komponens paraméter eltérések, vagy néhány magas- vagy/és alacsonyfeszültségű DC hálózat újrahasznosítható energiaforrásokkal vagy/és DC terhelésekkel van összekötve). A javasolt stratégia elemzése és kísérleti igazolása történik.
1.Bevezetés.
Az elektronikus erőátváltó (EPT), más néven szilárdtestes átalakító (SST), vagy erőelektronikus átalakító (PET), a jövőbeli erőhálózat kulcsfontosságú összetevője. Számos fejlett jellemvonást tartalmaz, mint például az újrahasznosítható energia integrációja, a fő erőhálózat és AC/DC mikrohálózat kapcsolódása, a kimeneti feszültség szabályozása, a harmonikus hullámok csillapítása, a reaktív teljesítmény kijavítása és a hibák elszigetelése.
A magasfeszültségű, nagy teljesítményű alkalmazásokban használt háromszintű EPT esetében több ígéretes topológia is kutatás alatt áll, mint például a soros H-híd EPT, a moduláris többszintű átalakító (MMC) EPT, és a rögzített többszintű EPT. 2012-ben egy 15 kV, 1.2 MVA egyfázisú soros H-híd EPT települt egy lokomotívára, hogy a térfogat csökkentése és hatékonyság növelése érdekében lecserélje a 16.67 Hz lineáris erőátváltót. 2015-ben egy 10 kV/400 V, 500 kVA háromfázisú soros H-híd EPT települt egy elosztóerőhálózatba, hogy minőségi energiaellátást biztosítson.
2.Elválasztott DC hálózattal rendelkező EPT.
Az Ábramutatja a háromfázisú EPT fő áramkörét, amely elválasztott DC hálózattal rendelkezik. Ez egy háromszintű, bemeneti soros-kimeneti párhuzamos konfigurációval rendelkezik, minden fázishoz
3.A javasolt teljes egyéni DC feszültség kiegyenlítési stratégia.
Amikor újrahasznosítható energiaforrások és DC terhelések vannak összekötve az EPT DC portjain (pl. DC port A_H és A_L, ahogy az látható a Ábra 1-en), vagy komponens paraméter eltérések lépnek fel, akkor a különböző PM-ek közötti teljesítményegyenleg megszűnik. Ha a teljesítményegyenleg túllépi a DC feszültség kiegyenlítő vezérlő beállítási képességét, a DC feszültségek nem lesznek kiegyenlítettek. Ebben a részben az újrahasznosítható energiaforrás és DC terhelés esetét elemzik példaként.
4.A javasolt teljes egyéni DC feszültség kiegyenlítési stratégia megvalósítása.
A javasolt stratégia két részből áll: egy egyéni magasfeszültségű DC hálózat kiegyenlítési stratégia a szigetelési szakaszban, és egy egyéni alacsonyfeszültségű DC hálózat kiegyenlítési stratégia a kimeneti szakaszban.
5.Következtetések.
Ebben a tanulmányban egy teljes egyéni DC feszültség kiegyenlítési stratégia került bemutatásra az elválasztott DC hálózattal rendelkező EPT esetében. A három teljes egyéni DC feszültség kiegyenlítési stratégia DC feszültség kiegyenlítési képességeinek elemzése és rangsora történt. A rangsor eredményei azt mutatják, hogy a javasolt stratégia a legnagyobb DC feszültség kiegyenlítési képességgel rendelkezik. Ez a következtetés kísérleti igazolással támogatott. A kísérleti eredmények azt mutatják, hogy a magas- és alacsonyfeszültségű DC hálózatok jól kiegyenlítettek lesznek a javasolt stratégia segítségével, még akkor is, ha súlyos komponens paraméter eltérések vannak, vagy a teljes teljesítmény nagy része DC teljesítmény. Valójában, a javasolt stratégia segítségével a magas- és alacsonyfeszültségű DC hálózatok kiegyenlítettek lesznek súlyos egyensúlytalanság mellett, amennyiben a PM-en átmenő teljesítmények a maximálisan megengedett teljesítményen belül maradnak.
Forrás: IEEE Xplore.
Megjegyzés: Tiszteletben tartva az eredetit, a jó cikkek megosztásra méltóak, ha sértés esetén kérjük, vegye fel velünk a kapcsolatot a törlésért.
