Un convertidor modular multinivel CC-CC no aislado con celdas intermedias propuestas
Autores: Huang, Ming
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2022
Acceso abierto
Artículo científico
2022
Un convertidor modular multinivel CC-CC no aislado con celdas intermedias propuestas
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Eléctrica y Electrónica
Palabras clave
Convertidor
Voltaje
MMC
CC-CC
Balanceo
Control
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 24
Citaciones: Sin citaciones
A diferencia de la topología del convertidor modular multinivel (MMC) operado bajo los modos rectificador o inversor, el control del estado equilibrado para el voltaje del capacitor del submódulo (SM) ha surgido como el problema clave para los MMCs DC-DC. Esto se debe principalmente a que no se utilizan potencias alternativas equilibradas para equilibrar los voltajes del capacitor SM, que pueden ser absorbidos de los lados de CC de entrada o salida del convertidor. Típicamente, los voltajes y corrientes alternativas deben inyectarse para lograr el equilibrio de voltaje del capacitor SM en el MMC DC-DC. Sin embargo, esta solución se basa en el costo de adoptar los componentes voluminosos del filtro LC. Para interconectar diferentes voltajes de CC en aplicaciones de voltaje medio, este documento presenta un MMC DC-DC no aislado equipado con las celdas intermedias propuestas. Se pretende lograr la conversión de voltaje de CC sin adoptar filtros LC pasivos voluminosos. Por un lado, las corrientes alternativas, utilizadas para equilibrar los voltajes del capacitor SM, están dispuestas para fluir solo dentro de las patas de fase del MMC DC-DC propuesto sin perturbar la corriente de entrada. Por otro lado, a través del control adecuado de las celdas intermedias, se pueden desarrollar componentes compensados para eliminar los voltajes no deseados en el lado de CC de salida. Las celdas intermedias del MMC DC-DC propuesto están provistas de la función del filtro activo, lo que permite que el sistema MMC DC-DC evite los componentes LC voluminosos. A través del análisis teórico y una estrategia de control, se ha analizado exhaustivamente el MMC DC-DC propuesto. Finalmente, se verifican los resultados de simulación y experimentales para evaluar la efectividad del MMC DC-DC propuesto.
Descripción
A diferencia de la topología del convertidor modular multinivel (MMC) operado bajo los modos rectificador o inversor, el control del estado equilibrado para el voltaje del capacitor del submódulo (SM) ha surgido como el problema clave para los MMCs DC-DC. Esto se debe principalmente a que no se utilizan potencias alternativas equilibradas para equilibrar los voltajes del capacitor SM, que pueden ser absorbidos de los lados de CC de entrada o salida del convertidor. Típicamente, los voltajes y corrientes alternativas deben inyectarse para lograr el equilibrio de voltaje del capacitor SM en el MMC DC-DC. Sin embargo, esta solución se basa en el costo de adoptar los componentes voluminosos del filtro LC. Para interconectar diferentes voltajes de CC en aplicaciones de voltaje medio, este documento presenta un MMC DC-DC no aislado equipado con las celdas intermedias propuestas. Se pretende lograr la conversión de voltaje de CC sin adoptar filtros LC pasivos voluminosos. Por un lado, las corrientes alternativas, utilizadas para equilibrar los voltajes del capacitor SM, están dispuestas para fluir solo dentro de las patas de fase del MMC DC-DC propuesto sin perturbar la corriente de entrada. Por otro lado, a través del control adecuado de las celdas intermedias, se pueden desarrollar componentes compensados para eliminar los voltajes no deseados en el lado de CC de salida. Las celdas intermedias del MMC DC-DC propuesto están provistas de la función del filtro activo, lo que permite que el sistema MMC DC-DC evite los componentes LC voluminosos. A través del análisis teórico y una estrategia de control, se ha analizado exhaustivamente el MMC DC-DC propuesto. Finalmente, se verifican los resultados de simulación y experimentales para evaluar la efectividad del MMC DC-DC propuesto.