Sistemas de identificación de sistemas basados en simuladores adaptativos en tiempo real para convertidores electrónicos de potencia: aplicación a inversores trifásicos y NPC
Autores: Idkhajine, Lahoucine; Aarab, Mohamed; Monmasson, Eric
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2023
Acceso abierto
Artículo científico
2023
Sistemas de identificación de sistemas basados en simuladores adaptativos en tiempo real para convertidores electrónicos de potencia: aplicación a inversores trifásicos y NPC
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Eléctrica y Electrónica
Palabras clave
Convertidores electrónicos de potencia
Simulación en tiempo real
ERTSs
Funciones de transferencia
Dispositivos FPGA
Paso de tiempo de simulación
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 27
Citaciones: Sin citaciones
Este documento trata sobre la simulación en tiempo real de convertidores electrónicos de potencia. Discute un nuevo enfoque para diseñar simuladores integrados en tiempo real (eRTSs) que aproximan el comportamiento estático y dinámico de un convertidor de potencia a escala de conmutación. El concepto principal es aproximar las características experimentales de voltaje/corriente de cada interruptor utilizando funciones de transferencia dedicadas obtenidas después de un proceso de identificación del sistema. La característica adaptativa de dicho eRTS consiste en desarrollar funciones de transferencia con coeficientes variables y reconfigurables en línea. La principal ventaja de hacerlo es la posibilidad de reconfigurar el modelo según el entorno eléctrico/térmico real donde se utiliza el convertidor de potencia. Luego, este se divide en celdas de conmutación independientes, representadas por modelos RT dedicados que están completamente paralelizados. Además, el uso de dispositivos FPGA hace posible lograr latencias muy bajas y, en consecuencia, un paso de tiempo de simulación corto. Trabajos anteriores se publicaron en este contexto, donde este enfoque fue profundamente descrito y probado con convertidores de potencia de medio puente DC-DC, puente completo DC-AC y convertidores de potencia en cascada de múltiples niveles H-bridge (de cinco y nueve niveles). Este documento recuerda los conceptos básicos principales y, más importante aún, discute estudios de casos adicionales, a saber, un inversor de fuente de voltaje trifásico, un inversor NPC de medio puente (neutral-point clamped) y un inversor NPC trifásico.
Descripción
Este documento trata sobre la simulación en tiempo real de convertidores electrónicos de potencia. Discute un nuevo enfoque para diseñar simuladores integrados en tiempo real (eRTSs) que aproximan el comportamiento estático y dinámico de un convertidor de potencia a escala de conmutación. El concepto principal es aproximar las características experimentales de voltaje/corriente de cada interruptor utilizando funciones de transferencia dedicadas obtenidas después de un proceso de identificación del sistema. La característica adaptativa de dicho eRTS consiste en desarrollar funciones de transferencia con coeficientes variables y reconfigurables en línea. La principal ventaja de hacerlo es la posibilidad de reconfigurar el modelo según el entorno eléctrico/térmico real donde se utiliza el convertidor de potencia. Luego, este se divide en celdas de conmutación independientes, representadas por modelos RT dedicados que están completamente paralelizados. Además, el uso de dispositivos FPGA hace posible lograr latencias muy bajas y, en consecuencia, un paso de tiempo de simulación corto. Trabajos anteriores se publicaron en este contexto, donde este enfoque fue profundamente descrito y probado con convertidores de potencia de medio puente DC-DC, puente completo DC-AC y convertidores de potencia en cascada de múltiples niveles H-bridge (de cinco y nueve niveles). Este documento recuerda los conceptos básicos principales y, más importante aún, discute estudios de casos adicionales, a saber, un inversor de fuente de voltaje trifásico, un inversor NPC de medio puente (neutral-point clamped) y un inversor NPC trifásico.