Control y optimización de convertidores de red
Autores: Mei, Zhiting; Fang, Jingyang; Goetz, Stefan
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2022
Acceso abierto
Artículo científico
2022
Control y optimización de convertidores de red
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Eléctrica y Electrónica
Palabras clave
Convertidores multinivel
Convertidores en rejilla
Acondicionamiento de la calidad de energía
Rendimiento en el reparto de corriente
Capacidades de voltaje
Métodos de control
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 35
Citaciones: Sin citaciones
Los convertidores multinivel continúan su tendencia al alza en la generación renovable, vehículos eléctricos y aplicaciones de condicionamiento de calidad de energía. A pesar de tener capacidades de voltaje satisfactorias, los convertidores multinivel convencionales sufren de malas actuaciones en el reparto de corriente, lo que ha llevado al desarrollo de convertidores enrejados, es decir, un tipo fuerte y versátil de futuros convertidores de energía multinivel. Este artículo aborda dos problemas enfrentados por los convertidores enrejados. Primero, proponemos y detallamos cómo optimizar la eficiencia de un convertidor enrejado dado controlando los estados de encendido/apagado de los submódulos de puente H. Segundo, introducimos el método que determina el voltaje en cada nodo del convertidor para satisfacer los requisitos de voltaje y corriente de salida. El diseño y análisis de convertidores enrejados requieren un conjunto de herramientas matemáticas diferente al ejercido rutinariamente en electrónica de potencia. Mediante el uso de la teoría de grafos, este artículo proporciona métodos de control de convertidores enrejados de 3 x 3 y 4 x 4, satisfaciendo varios objetivos de control como terminales de entrada/salida y voltajes de salida. Validamos además los métodos con resultados de simulación. Las metodologías, algoritmos y casos especiales descritos en el artículo ayudarán al diseño y perfeccionamiento de convertidores enrejados más eficientes y fáciles de controlar.
Descripción
Los convertidores multinivel continúan su tendencia al alza en la generación renovable, vehículos eléctricos y aplicaciones de condicionamiento de calidad de energía. A pesar de tener capacidades de voltaje satisfactorias, los convertidores multinivel convencionales sufren de malas actuaciones en el reparto de corriente, lo que ha llevado al desarrollo de convertidores enrejados, es decir, un tipo fuerte y versátil de futuros convertidores de energía multinivel. Este artículo aborda dos problemas enfrentados por los convertidores enrejados. Primero, proponemos y detallamos cómo optimizar la eficiencia de un convertidor enrejado dado controlando los estados de encendido/apagado de los submódulos de puente H. Segundo, introducimos el método que determina el voltaje en cada nodo del convertidor para satisfacer los requisitos de voltaje y corriente de salida. El diseño y análisis de convertidores enrejados requieren un conjunto de herramientas matemáticas diferente al ejercido rutinariamente en electrónica de potencia. Mediante el uso de la teoría de grafos, este artículo proporciona métodos de control de convertidores enrejados de 3 x 3 y 4 x 4, satisfaciendo varios objetivos de control como terminales de entrada/salida y voltajes de salida. Validamos además los métodos con resultados de simulación. Las metodologías, algoritmos y casos especiales descritos en el artículo ayudarán al diseño y perfeccionamiento de convertidores enrejados más eficientes y fáciles de controlar.