Analizando impactos del índice de modulación de amplitud en las características de rendimiento de los convertidores modulares multinivel trifásicos de nueve niveles
Autores: Alhaj Omar, Fuad; Pamuk, Nihat
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2023
Acceso abierto
Artículo científico
2023
Analizando impactos del índice de modulación de amplitud en las características de rendimiento de los convertidores modulares multinivel trifásicos de nueve niveles
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Eléctrica y Electrónica
Palabras clave
Convertidores modulares multinivel
Tecnología de convertidores de potencia
Distorsión armónica total
índice de modulación de amplitud
Resultados de simulación
Estrategias de control
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 41
Citaciones: Sin citaciones
Los convertidores modulares multinivel (MMCs) representan la vanguardia de la tecnología de convertidores de potencia, con aplicaciones amplias en diversas industrias. Durante las últimas décadas, se han dedicado esfuerzos significativos de investigación y desarrollo para mejorar el rendimiento de los MMCs. Un desafío importante en los procesos de conversión de potencia es la presencia de distorsión armónica total (THD) en las formas de onda de salida, lo cual puede tener efectos adversos en el equipamiento eléctrico. En respuesta, se han realizado estudios extensos para abordar los desafíos relacionados con el THD mediante la mejora del control y la operación de los MMCs. Este estudio investiga el efecto del índice de modulación de amplitud (Ma) en la distorsión armónica total (THD) en las formas de onda de salida de un MMC de nueve niveles. Para ello, se construyó y simuló un modelo estándar de MMC trifásico y de nueve niveles en el entorno de MATLAB/Simulink, y el valor de Ma se varió entre 0.1 y 1.5. Se analizaron las formas de onda de corriente y voltaje de salida, y se determinaron los límites óptimos para los valores de Ma que producen los valores más bajos de THD. Los resultados de la simulación revelan un rango de Ma crucial entre 0.6 y 1.2, donde la THD se minimiza significativamente. Los valores de Ma por debajo de 0.6 introducen una distorsión armónica significativa en las formas de onda de voltaje, mientras que los valores que superan 1.2 conducen a una distorsión armónica apreciable en la forma de onda de corriente. Este estudio aporta conocimientos valiosos para ingenieros e investigadores y contribuye a la mejora de las estrategias de control de MMC y la mitigación de los desafíos relacionados con el THD en los sistemas de potencia.
Descripción
Los convertidores modulares multinivel (MMCs) representan la vanguardia de la tecnología de convertidores de potencia, con aplicaciones amplias en diversas industrias. Durante las últimas décadas, se han dedicado esfuerzos significativos de investigación y desarrollo para mejorar el rendimiento de los MMCs. Un desafío importante en los procesos de conversión de potencia es la presencia de distorsión armónica total (THD) en las formas de onda de salida, lo cual puede tener efectos adversos en el equipamiento eléctrico. En respuesta, se han realizado estudios extensos para abordar los desafíos relacionados con el THD mediante la mejora del control y la operación de los MMCs. Este estudio investiga el efecto del índice de modulación de amplitud (Ma) en la distorsión armónica total (THD) en las formas de onda de salida de un MMC de nueve niveles. Para ello, se construyó y simuló un modelo estándar de MMC trifásico y de nueve niveles en el entorno de MATLAB/Simulink, y el valor de Ma se varió entre 0.1 y 1.5. Se analizaron las formas de onda de corriente y voltaje de salida, y se determinaron los límites óptimos para los valores de Ma que producen los valores más bajos de THD. Los resultados de la simulación revelan un rango de Ma crucial entre 0.6 y 1.2, donde la THD se minimiza significativamente. Los valores de Ma por debajo de 0.6 introducen una distorsión armónica significativa en las formas de onda de voltaje, mientras que los valores que superan 1.2 conducen a una distorsión armónica apreciable en la forma de onda de corriente. Este estudio aporta conocimientos valiosos para ingenieros e investigadores y contribuye a la mejora de las estrategias de control de MMC y la mitigación de los desafíos relacionados con el THD en los sistemas de potencia.