Investigación sobre una estrategia de control de equilibrado de voltaje de condensador auto-optimizado de MMC SM para sistema de transmisión HVDC de energía renovable
Autores: Zhao, Jianfei; Kong, Changjiu; Liu, Tingzhang; Li, Ruihua
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2019
Acceso abierto
Artículo científico
2019
Investigación sobre una estrategia de control de equilibrado de voltaje de condensador auto-optimizado de MMC SM para sistema de transmisión HVDC de energía renovable
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Eléctrica y Electrónica
Palabras clave
Convertidor modular multinivel
Transmisión HVDC
Condensador de submódulo
Frecuencia de conmutación
Pérdida de potencia
Estrategia de control
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 31
Citaciones: Sin citaciones
El Convertidor Multinivel Modular (MMC) es una de las topologías de convertidor más atractivas en el campo de transmisión de Corriente Continua de Alto Voltaje (HVDC). El último método de clasificación ampliamente utilizado tiene una baja complejidad algorítmica. Puede equilibrar efectivamente las tensiones de los capacitores de los submódulos (SM), pero causaría una frecuencia de conmutación relativamente alta y pérdida de potencia. Apuntando al problema de que el algoritmo de clasificación de la tensión del capacitor del submódulo (SM) tiene una gran pérdida de conmutación debido a la alta frecuencia de conmutación del dispositivo, este artículo propone una estrategia de control de equilibrado de voltaje del capacitor auto-optimizada. En primer lugar, se analizan la topología y el principio de funcionamiento del MMC. En segundo lugar, se propone un método de control de la tensión del capacitor SM basado en el umbral de desviación dinámica. Considerando el estado de conmutación del interruptor del SM y la diferencia entre las tensiones de cada SM, el algoritmo puede obtener la válvula de desviación dinámica utilizando el control en lazo cerrado. El método puede evitar la conmutación repetida innecesaria del Transistor Bipolar de Puerta Aislada (IGBT) con el fin de garantizar que las tensiones de capacitancia de los SM sean básicamente iguales, lo que resulta efectivamente en la reducción de la frecuencia de conmutación del SM del MMC y la reducción de la pérdida de conmutación, mejorando así la eficiencia operativa del sistema. Finalmente, apuntando a la estrategia de control propuesta, se realizan la simulación y la verificación experimental que muestra que el algoritmo propuesto puede controlar mejor la desviación de voltaje del sistema, reducir la pérdida de conmutación del sistema y mejorar la estabilidad del sistema.
Descripción
El Convertidor Multinivel Modular (MMC) es una de las topologías de convertidor más atractivas en el campo de transmisión de Corriente Continua de Alto Voltaje (HVDC). El último método de clasificación ampliamente utilizado tiene una baja complejidad algorítmica. Puede equilibrar efectivamente las tensiones de los capacitores de los submódulos (SM), pero causaría una frecuencia de conmutación relativamente alta y pérdida de potencia. Apuntando al problema de que el algoritmo de clasificación de la tensión del capacitor del submódulo (SM) tiene una gran pérdida de conmutación debido a la alta frecuencia de conmutación del dispositivo, este artículo propone una estrategia de control de equilibrado de voltaje del capacitor auto-optimizada. En primer lugar, se analizan la topología y el principio de funcionamiento del MMC. En segundo lugar, se propone un método de control de la tensión del capacitor SM basado en el umbral de desviación dinámica. Considerando el estado de conmutación del interruptor del SM y la diferencia entre las tensiones de cada SM, el algoritmo puede obtener la válvula de desviación dinámica utilizando el control en lazo cerrado. El método puede evitar la conmutación repetida innecesaria del Transistor Bipolar de Puerta Aislada (IGBT) con el fin de garantizar que las tensiones de capacitancia de los SM sean básicamente iguales, lo que resulta efectivamente en la reducción de la frecuencia de conmutación del SM del MMC y la reducción de la pérdida de conmutación, mejorando así la eficiencia operativa del sistema. Finalmente, apuntando a la estrategia de control propuesta, se realizan la simulación y la verificación experimental que muestra que el algoritmo propuesto puede controlar mejor la desviación de voltaje del sistema, reducir la pérdida de conmutación del sistema y mejorar la estabilidad del sistema.