Individuālā DC sprieguma līdzsvara kontrole kaskādējam H tiltnešu elektroniskajam enerģijas transformatoram ar atdalītu DC saiti
Šajā rakstā tiek piedāvāta kopēja individuāla DC sprieguma (ieskaitot augstspriegumu un zemspriegumu DC saites) līdzsvara stratēģija elektroniskajam enerģijas transformatoram ar atdalītu DC saiti. Stratēģija pielāgo aktīvo jaudu, kas plūst caur izolācijas un izvades stadijām dažādos jaudas moduļos, lai uzlabotu DC sprieguma līdzsvarošanas spēju. Ar šo stratēģiju augstsprieguma un zemsprieguma DC saites var labi līdzsvarot, kad notiek neatbilstība starp dažādiem jaudas moduļiem (piemēram, komponentu parametru neatbilstība vai kāda no augstsprieguma vai/ un zemsprieguma DC saitēm ir savienota ar atjaunojamo enerģiju avotiem vai/ un DC slodzes). Piedāvātā stratēģija tiek analizēta un atbalstīta eksperimentālai apstiprināšanai.
1.Ievads.
Elektroniskais enerģijas transformators (EPT), kas arī tiek saukts par solid-state transformatoru (SST) , vai power electronic transformer (PET) , ir aplūkots kā nākotnes enerģijas tīkla galvenais sastāvdaļa. Tas ļauj iegūt vairākas ievērojamās priekšrocības, piemēram, atjaunojamās enerģijas integrāciju, galvenā enerģijas tīkla un AC/DC mikrotīklu savienojumu , izvades sprieguma regulēšanu, harmonisko svārstību samazināšanu, reaktivās jaudas kompensāciju un defektu izolāciju.
Augstsprieguma un lielās jaudas lietojumos trīsstadijas EPT ir pētītas vairākas solīdzes topoloģijas, piemēram, kaskādes H-mosta EPT , modulārās daudzlīmeņa pārveidotāja (MMC) EPT un klēpšanas daudzlīmeņa EPT . 2012. gadā lokomotīvē tika instalēts 15-kV 1,2-MVA vienfāzes kaskādes H-mosta trakcijas EPT, lai samazinātu tilpumu un uzlabotu efektivitāti, aizstājot 16,67 Hz lineāro enerģijas transformatoru . 2015. gadā tika instalēts 10-kV/400-V 500-kVA trīsfāzes kaskādes H-mosta EPT piegādes tīklā, lai nodrošinātu augstas kvalitātes enerģijas piegādi .
2.EPT ar atdalītu DC saiti.
Attēlā ir attēlotas trīsfāzes EPT galvenās shēmas ar atdalītu DC saiti, kas tika piedāvātas . Tā ir trīsstadijas ievades seriālais-izvades paralēlais konfigurācijas ar
3.Piedāvātā kopējā individuālā DC sprieguma līdzsvara stratēģija.
Kad atjaunojamās enerģijas avoti un DC slodzes ir savienoti ar EPT DC portiem (piemēram, DC porti A_H un A_L, kā redzams Attēlā 1) vai notiek komponentu parametru neatbilstība, starp dažādiem PM būs jaudas neatbilstība. Ja jaudas neatbilstība pārsniedz DC sprieguma līdzsvarošanas kontrollera pielāgošanas spēju, DC spriegumi būs nelīdzsvaroti. Šajā sadaļā tiks analizēts atjaunojamās enerģijas avota un DC slodzes scenārijs kā piemērs.
4.Piedāvātās kopējās individuālās DC sprieguma līdzsvara stratēģijas realizācija.
Piedāvātā stratēģija satur divas daļas: individuālu augstsprieguma DC saites līdzsvara stratēģiju izolācijas stadijā un individuālu zemsprieguma DC saites līdzsvara stratēģiju izvades stadijā.
5.Secinājumi.
Šajā rakstā tika piedāvāta kopējā individuāla DC sprieguma līdzsvara stratēģija EPT ar atdalītu DC saiti. Tika analizētas un novērtētas trīs kopējās individuālās DC sprieguma līdzsvara stratēģijas. Novērtējumi liecina, ka piedāvātā stratēģija ir ar visspēcīgāko DC sprieguma līdzsvarošanas spēju. Šis secinājums tiek atbalstīts ar eksperimentālo apstiprināšanu. Eksperimentālie rezultāti rāda, ka individuālie augstsprieguma un zemsprieguma DC saites var labi līdzsvarot ar piedāvāto stratēģiju, ja ir smagas komponentu parametru neatbilstības vai ir liela DC jaudas proporcija kopējā jaudā. Faktiski, ar piedāvāto stratēģiju individuālie augstsprieguma un zemsprieguma DC saites var tikt līdzsvaroti smagās neatbilstības apstākļos, tiklīdz jaudas, kas plūst caur PM, nepārsniedz maksimāli atļauto jaudu .
Avots: IEEE Xplore.
Paziņojums: Cienām oriģinālu, labas raksti vērts dalīties, ja tiek pārkāpts autortiesību likums, lūdzu sazinieties, lai to dzēstu.
Ieteicams
