Система керування мережевим модульним багаторівневим перетворювачем

І. Козакевич Р. Сіянко
Отримано 08.01.2021, Доопрацьовано 09.03.2021, Прийнято 27.04.2021
Анотація

Мета роботи полягає у розробці системи керування мережевим модульним багаторівневим перетворювачем з використанням орієнтації за вектором напруги в мережі та отримання основних аналітичних залежностей, що описують
функціонування такої системи. Методи досліджень. У роботі використано методи аналізу напівпровідникових перетворювачів для аналізу схеми модульного багаторівневого випрямляча, методи координатних перетворень для розділення складових, що впливають на активну та реактивну потужності перетворювача, методи теорії автоматичного керування для синтезу регуляторів струму з використанням внутрішньої моделі. Наукова новизна. Розроблено теоретичні аспекти функціонування системи керування модульним багаторівневим випрямлячем з використанням орієнтації за вектором напруги, що відрізняється від існуючих врахуванням перекресних зв’язків між осями d та q, а також налаштуванням параметрів регуляторів струму з використанням внутрішньої моделі. Практична значимість. Представлена система керування може слугувати основою для розробки схемних рішень щодо побудови випрямної частини схем перетворення енергії автоматизованих електроприводів з двигунами, що мають середній рівень номінальної напруги. Результати. Розглянуто можливість використання схеми модульного багаторівневого перетворювача в якості основи для побудови чотириквадрантного електроприводу, де дана схема буде використовуватися як у інверторній, так і у випрямній частинах. Проаналізовано основні властивості системи з орієнтацією за вектором напруги мережі та встановлено, що її використання дозволяє забезпечити роздільне керування величинами активної та реактивної потужностей. Представлено рекомендації щодо налаштування параметрів ПІ-регуляторів струму такої системи

Ключові слова:
модульний перетворювач; середній рівень напруги; електропривод; орієнтація за напругою; активна потужність; реактивна потужність

Взято з Том 19, № 1, 2021

Сторінки 90–95

Використані джерела ЦИТУВАТИ

[1] Козакевич І.А. Керування потоками потужності гібридних транспортних засобів / І.А. Козакевич, Ю.Г. Осадчук, Р.А. Ільченко // Гірничий вісник. – 2017. – Випуск 102. С. 124-129.

[2] Козакевич І.А. Система енергоефективного керування динамічним компенсатором викривлень напруги / І.А. Козакевич, А.А. Кондратенко // Гірничий вісник. – 2019. – Випуск 105. С. 154-159.

[3] Козакевич І.А. Дослідження роботи синхронного двигуна з постійними магнітами в гібридних тягових електроприводах / І.А. Козакевич, І.В. Касаткіна, Л.В. Єрьоменко // Гірничий вісник. – 2018. – Випуск 104. С. 106-110.

[4] Козакевич І.А. Система керування вентильними реактивними двигунами / І.А. Козакевич, І.І. Шевченко // Гірничий вісник. – 2017. – Випуск 102. С. 135-138.

[5] Сінчук І.О. Превентивна оцінка і основні напрями підвищення енергоефективності підземних залізорудних підприємств / І.О. Сінчук, І.А. Козакевич, М.Л. Барановська, Т.М. Берідзе, І.І. Пересунько // Вісник Криворізького національного університету. Збірник наукових праць. – Кривий Ріг, 2020. – Вип. 50. С. 142-147.

[6] UtvićM. Generalized theory on direct arm energy control in modular multilevel converters / M. Utvić,D . Dujić// CPSS Transactions on Power Electronics and Applications. – 2020. – Vol. 5, iss. 4. – Pp. 388-399.

[7] Du S. Common-Mode Voltage Minimization for Grid-Tied Modular Multilevel Converter / S. Du, B. Wu, N. Zargari // IEEE Transactions on Industrial Electronics. – 2019. – Vol. 66, iss. 10. – Pp. 7480-7487.

[8] Hao Q. Operating region and boundary control of modular multilevel converter station under unbalanced grid conditions / Q. Hao, B. Li, Y. Sun, L. Wu, S. Wang // IEEE Transactions on Power Delivery. – 2020. – Vol. 35, iss. 3. – Pp. 1146-1157.

[9] Hu P. A Currentless Sorting and Selection-Based Capacitor-Voltage-Balancing Method for Modular Multilevel Converters / P. Hu, R. Teodorescu, S. Wang, S. Li, J. M. Guerrero // IEEE Transactions on Power Electronics. – 2019. – Vol. 34, iss. 2. – Pp. 1022-1025.

[10] Wang C. Design and Application of the SFCL in the Modular Multilevel Converter Based DC System / C. Wang, B. Li, J. He, Y. Xin // IEEE Transactions on Applied Superconductivity. – 2017. – Vol. 27, iss. 4. – Pp. 1-4. doi: https://doi.org/10.1109/TASC.2017.2652489

Kozakevich, І., & Siianko, R. (2021). Grid-side modular multi-level converter control system. Journal of Kryvyi Rih National University, 19(1), 90-95. https://doi.org/10.31721/2306-5451-2021-1-52-90-95
uk