Bu makalede, ayrılmış DC bağlantılı elektronik güç dönüştürücüsü için genel bireysel DC gerilim (yüksek ve düşük gerilimli DC bağlantıları dahil) dengesi stratejisi önerilmektedir. Strateji, farklı güç modüllerinde izolasyon ve çıkış aşamalarından geçen aktif güçleri ayarlayarak DC gerilim dengesi yeteneğini artırır. Strateji sayesinde, farklı güç modüllerinde (örneğin, bileşen parametre uyuşmazlıkları veya bazı yüksek veya/ve düşük gerilimli DC bağlantılarının yenilenebilir enerji kaynaklarıyla veya/ve DC yüklerle bağlantılı olması durumunda) dengesizlik olduğunda yüksek ve düşük gerilimli DC bağlantıları iyi bir şekilde dengelenir. Önerilen strateji analiz edilmiş ve deneysel doğrulama ile desteklenmiştir.
1.Giriş.
Elektronik güç dönüştürücüsü (EPT), aynı zamanda katı hal dönüştürücüsü (SST) veya güç elektronik dönüştürücüsü (PET) olarak da bilinir, gelecekteki güç ağı için kilit bir bileşen olarak kabul edilmiştir. Yenilenebilir enerji entegrasyonu, ana güç ağı ve AC/DC mikro ağı bağlantısı, çıkış gerilim düzenlemesi, harmonik baskı, reaktif güç tazminatı ve arızalı izolasyon gibi birçok gelişmiş özelliği vardır.
Yüksek gerilimli ve yüksek güç uygulamalarında üç aşamalı EPT için araştırılan birkaç vaat edici topoloji bulunmaktadır, örneğin, kademeli H köprü EPT, modüler çok seviyeli dönüştürücü (MMC) EPT ve klemleme çok seviyeli EPT. 2012 yılında, hacmi azaltma ve verimliliği artırmak için 16.67 Hz lineer güç dönüştürücüsünün yerine, bir lokomotifte 15-kV 1.2-MVA tek fazlı kademeli H köprü traksiyon EPT kuruldu. 2015 yılında, dağıtım güç ağına yüksek kaliteli güç sağlayabilmek için 10-kV/400-V 500-kVA üç fazlı kademeli H köprü EPT kuruldu.
2.Ayrılmış DC Bağlantılı EPT.
Şekil , ayrılmış DC bağlantılı topolojiye sahip üç fazlı EPT'nin ana devresini göstermektedir. Bu, her fazda n PM'ye sahip giriş serisi-çıkış paralel konfigürasyonudur. Üç aşama, giriş aşaması, izolasyon aşaması ve çıkış aşamasıdır. Şekilde, iki AC portu ve altı DC portu bulunmaktadır. Her fazdaki PM 1 için, farklı voltaj seviyelerinde yenilenebilir enerji kaynaklarına ve DC yüklerine bağlanmak üzere bir yüksek gerilimli DC portu ve bir düşük gerilimli DC portu bulunmaktadır.
3.Önerilen Genel Bireysel DC Gerilim Dengesi Stratejisi.
Yenilenebilir enerji kaynakları ve DC yükler DC portlarına (örneğin, Şekilde gösterildiği gibi A_H ve A_L DC portları) bağlandığında veya bileşen parametre uyuşmazlığı olduğunda, farklı PM'ler arasında güç dengesizliği oluşur. Eğer bu güç dengesizliği DC gerilim dengesi kontrolörünün ayar yeteneğinin ötesindeyse, DC gerilimleri dengesiz olur. Bu bölümde, yenilenebilir enerji kaynağı ve DC yük senaryosu örnek olarak analiz edilecektir.
4.Önerilen Genel Bireysel DC Gerilim Dengesi Stratejisinin Gerçekleştirilmesi.
Önerilen strateji, izolasyon aşamasındaki bireysel yüksek gerilimli DC bağlantı dengesi stratejisi ve çıkış aşamasındaki bireysel düşük gerilimli DC bağlantı dengesi stratejisi olmak üzere iki bölümden oluşmaktadır.
5.Sonuçlar.
Bu makalede, ayrılmış DC bağlantılı EPT için genel bireysel DC gerilim dengesi stratejisi önerilmiştir. Üç genel bireysel DC gerilim dengesi stratejisinin DC gerilim dengesi yetenekleri analiz edilmiş ve sıralanmıştır. Sıralama sonuçları, önerilen stratejinin en güçlü DC gerilim dengesi yeteneğine sahip olduğunu göstermiştir. Bu sonuç, deneysel doğrulama ile desteklenmiştir. Deneysel sonuçlar, ciddi bileşen parametre uyuşmazlıkları veya toplam gücün büyük bir kısmının DC gücü olduğu durumlarda, önerilen strateji ile bireysel yüksek ve düşük gerilimli DC bağlantıların iyi bir şekilde dengelenmesini göstermiştir. Aslında, önerilen strateji ile, PM'den geçen güçler maksimum izin verilen güç sınırları içindeyken, ciddi dengesizlik koşullarında bireysel yüksek ve düşük gerilimli DC bağlantıları dengelenebilir.
Kaynak: IEEE Xplore.
Açıklama: Orijinali saygıya değer, iyi makaleler paylaşılabilir, eğer telif hakları varsa lütfen silinizi.
Giriş
