Векторная ШИМ для снижения циркуляционных токов в параллельно включенных трехуровневых преобразователях
Автор: Токарев Вадим Геннадьевич, Брованов Сергей Викторович
Журнал: Вестник Южно-Уральского государственного университета. Серия: Энергетика @vestnik-susu-power
Рубрика: Преобразовательная техника
Статья в выпуске: 1 т.20, 2020 года.
Бесплатный доступ
Рассмотрена проблема снижения циркуляционных токов при формировании фазного тока необходимого качества в структуре с параллельным включением трехуровневых полупроводниковых преобразователей. Для решения проблемы предложен новый алгоритм векторной ШИМ, который дает возможность снизить циркуляционные токи и улучшить качество формируемого преобразователями фазного тока. Для трехуровневых полупроводниковых преобразователей в параллельном включении решение достигается исключением одновременной реализации таких комбинаций состояний ключей, которые формируют одно и то же выходное напряжение разными способами. В таком случае условий для появления циркуляционных токов не возникает. По результатам компьютерного моделирования предложенный алгоритм позволяет улучшить коэффициент гармоник формируемого фазного тока в среднем на 3 % и снизить циркуляционные токи в среднем в 3 раза по сравнению с другими алгоритмами.
Циркуляционный ток, трехуровневый полупроводниковый преобразователь, параллельное включение трехуровневых преобразователей, трехфазная сеть, векторная шим
Короткий адрес: https://sciup.org/147234046
IDR: 147234046 | DOI: 10.14529/power200111
Список литературы Векторная ШИМ для снижения циркуляционных токов в параллельно включенных трехуровневых преобразователях
- IGBT/MOSFET: основные концепции и пути развития /А. Винтрич, У. Николаи, В. Турски и др. // Силовая электроника. - 2014. - № 1. - С. 16-22.
- Ветроэнергетика: цифры и факты. Часть 1. Технологии / П. Гарднер, Э. Хаггард, Л.Ф. Хансен и др. // Силовая электроника. - 2014. - Т. 6, № 51. - С. 112-115.
- Kabalc, E. Design of an AC-DC-AC converter for wind turbines / E. Kabalc, E. Irmak, I. Colak // International Journal of Energy Research. - 2011. -No. 35. - P. 169-175. DOI: 10.1002/er.1770
- Wu, L. A Single-Stage Three Phase Grid-Connected Photovoltaic System With Modified MPPT Method and Reactive Power Compensation / L. Wu, Z. Zhao, J. Liu //IEEE transaction on Energy Conversion. - 2007. - Vol. 22, no. 4. - P. 881-886. DOI: 10.1109/tec.2007.895461
- Reviews on grid-connected inverter, utility-scaled battery energy storage system, and vehicle-to-grid application - challenges and opportunities / W. Choi, Yujiang Wu, D. Han et al. // Proc. of IEEE Transportation Electrification Conference and Expo (ITEC). - 2017. - P. 203-210. DOI: 10.1109/itec. 2017.79932 72
- Transformerless STATCOM based on a fve-level modular multilevel converter / G.P. Adam, O. Anaya-Lara, G. Burt, J. McDonald // 13th European Conference on Power Electronics and Applications, EPE '09. - 2009. - P. 1-10.
- Кошелев, К.С. Выбор параметров статического компенсатора реактивной мощности СТАТКОМ / К.С. Кошелев, М.В. Пешков // Электротехника. - 2008. - № 7. - С. 34-3 7.
- Akagi, H. Instantaneous Power Theory and Applications to Power Conditioning / H. Akagi, E.H. Watanabe, M. Aredes. - USA: John Wiley & Sons publ. - 2007. - 379p. DOI: 10.1002/0470118938
- Active power filter: review of converter topologies and control strategies / L. Saribulut, A. Teke, M.E. Meral, M. Tumay // Gazi University Journal of Science. - 2011. - Vol. 24, no. 2. - P. 283-289.
- Singh, B. A review of active filters for power quality improvement / B. Singh, K. Al-Haddad, A. Chandra // IEEE Transactions on Industrial Electronics. - 1999. - Vol. 46, no. 5. - P. 960-971. DOI: 10.1109/41.793345
- Ситников, В.Ф. Силовая электроника в системах электроснабжения переменного тока / B. Ф. Ситников // Электричество. - 2008. - № 2. - C. 33-38.
- Matsui, K. Application of Parallel Connected NPC-PWM Inverters with Multilevel Modulation for AC Motor Drive / K. Matsui, Y. Kawata, F. Ueda // IEEE Transactions On Power Electronics. - 2000. -Vol. 15, no. 5. - P. 901-907. DOI: 10.1109/63.867679
- Control of Circulating Current in Parallel Three-Phase Inverter in MW Wind Power System / Y. Jiang, S. Xiong, S.D. Huang et al. // International Conference on Electrical Machines and Systems, ICEMS. - 2010. - P. 133-136.
- Guo, X. Control of multiple power inverters for more electronics power systems: A review / X. Guo, W. Chen // CES Transactions on electrical machines and systems. - 2018. - Vol. 2, no. 3. -P. 255-263. DOI: 10.30941/cestems.2018.00032
- Дыбко, М.А. Многоуровневые полупроводниковые преобразователи с параллельным включением для активных фильтров и систем накопления энергии: дис. ... канд. техн. наук: 05.09.12 / Дыбко Максим Александрович. - Томск, 2013. -227 с.
- Optimized modulation in parallel neutral-point clamped inverters for circulating current reduction: A space vector analysis / Zhi-Xiang Zou et al. // Proc. of 43rd Annual Conference of the IEEE Industrial Electronics Society (IECON), Beijing, China. - 2017. -P. 7824-7830. DOI: 10.1109/IECON.2017.8217371
- Interleaved operation of two neutral-point-clamped inverters with reduced circulating current / Zhi-Xiang Zou et al. // IEEE Transaction on Power Electronics. - 2018. - Vol. 33, no. 12. - P. 1012210134. DOI: 10.1109/tpel.2018.2800402
- Брованов, С.В. Многоуровневые полупроводниковые преобразователи частоты с емкостным делителем напряжения для автономных систем генерирования электрической энергии (Анализ и синтез): дис. ... д-ра техн. наук: 05.09.12 /Брованов Сергей Викторович. - Новосибирск, 2012. -452 с.
- Принципы построения векторной широтно-импульсной модуляции для трехуровневого инвертора /И.Р. Абулвелеев, Т.Р. Храмшин, Г.П. Корнилов, Г.В. Никифоров // Электротехнические системы и комплексы. - 2016. - № 4 (33). - С. 72-77. DOI: 10.18503/2311-8318-2016-4(33)-72-77
- Маклаков, А.С. Повышение энергоэффективности трехуровневого преобразователя частоты с фиксированной средней точкой в составе электропривода большой мощности: дис. . канд. техн. наук: 05.09.12 / Маклаков Александр Сергеевич. - Челябинск, 2017. - 129 с.
- Dusari, A. A Simplified Space-Vector Pwm for Three Level Inverters Applied to Passive and Motor Load /A. Dusari, T. Bhargav Ram //Interna-tional Journal of Science Engineering and Advance Technology, IJSEAT. - 2014. - Vol. 2, iss. 8. -P. 268-275.
