Індивідуальний контроль балансу постійного напруги для каскадного H-мостового електронного перетворювача електроенергії з розділеною топологією DC-зв'язку
У цій роботі запропоновано загальну стратегію балансування індивідуального постійного напруги (включаючи високовольтні та низьковольтні постійні напруги) для електронного силового трансформатора з розділеною топологією постійного напруги. Стратегія регулює активну потужність, що проходить через стадії ізоляції та виходу у різних модулях живлення, щоб підвищити здатність до балансування постійної напруги. Завдяки цій стратегії, високовольтні та низьковольтні постійні напруги можуть добре балансуватися, коли виникає невідповідність між різними модулями живлення (наприклад, неспівпадіння параметрів компонентів або деякі з високовольтних або/та низьковольтних постійних напруг з'єднані з джерелами відновлюваної енергії або/та навантаженнями постійного струму). Запропонована стратегія аналізується та підтверджується експериментально.
1.Вступ.
Електронний силовий трансформатор (EPT), також відомий як твердотільний трансформатор (SST) або силовий електронний трансформатор (PET) , розглядається як ключовий компонент для майбутньої мережі живлення. Він має багато передових характеристик, таких як інтеграція відновлюваної енергії, з'єднання основної мережі живлення та AC/DC мікромережі , регулювання виходової напруги, поглинання гармонік, компенсація реактивної потужності та ізоляція аварій.
Для EPT з трьох ступенів у високовольтних високопотужних застосуваннях, існує кілька перспективних топологій, які були досліджені, таких як каскадний H-мостовий EPT , модульний многорівневий конвертер (MMC) EPT та клащувальний многорівневий EPT . У 2012 році, одиночна фаза каскадного H-мостового EPT на 15 кВ 1,2 МВА була встановлена на локомотиві, щоб зменшити об'єм та підвищити ефективність, замінивши лінійний силовий трансформатор на частоті 16,67 Гц . У 2015 році, трифазний каскадний H-мостовий EPT на 10 кВ/400 В 500 кВА був встановлений у мережі розподілу, щоб забезпечити високоякісне живлення .
2.EPT з розділеною топологією DC-зв'язку.
Рис показує головну схему трифазного EPT з розділеною топологією DC-зв'язку, представленим . Це конфігурація з рядовою входовою паралельною виходовою з
3.Запропонована загальна стратегія балансування індивідуальної постійної напруги.
Коли джерела відновлюваної енергії та навантаження постійного струму підключені до DC портів EPT (наприклад, DC порти A_H та A_L, показані в Рис. 1) або виникає неспівпадіння параметрів компонентів, буде невідповідність потужності між різними ПМ. Якщо невідповідність потужності перевищує здатність контролера балансування постійної напруги, постійні напруги будуть невідповідні. У цьому розділі, сценарій з джерелом відновлюваної енергії та навантаженням постійного струму буде проаналізовано як приклад.
4.Реалізація запропонованої загальної стратегії балансування індивідуальної постійної напруги.
Запропонована стратегія складається з двох частин: стратегії балансування індивідуального високовольтного DC-зв'язку на стадії ізоляції та стратегії балансування індивідуального низьковольтного DC-зв'язку на виходовій стадії.
5.Висновки.
У цій роботі запропоновано загальну стратегію балансування індивідуальної постійної напруги для EPT з розділеною топологією DC-зв'язку. Було проаналізовано та ранжировано здатність до балансування постійної напруги трьох загальних стратегій балансування індивідуальної постійної напруги. Результати ранжування свідчать, що запропонована стратегія має найбільшу здатність до балансування постійної напруги. Цей висновок підтверджується експериментально. Експериментальні результати показали, що індивідуальні високовольтні та низьковольтні DC-зв'язки можуть добре балансуватися за допомогою запропонованої стратегії, коли є серйозне неспівпадіння параметрів компонентів або велика пропорція DC потужності в загальній потужності. На справді, за допомогою запропонованої стратегії, індивідуальні високовольтні та низьковольтні DC-зв'язки можуть бути балансовані при серйозних невідповідностях, якщо потужність, що проходить через ПМ, знаходиться в межах максимально дозволеної потужності .
Джерело: IEEE Xplore.
Заява: Шануймо оригінал, хороші статті варто поширювати, якщо є порушення авторських прав, зверніться для видалення.
