تطبيق استراتيجية موازنة الجهد الكهربائي للمكثف mmc

اقرأ في هذا المقال


تعد خوارزمية فرز التردد الكهربائي الأساسية (FFSA) رائعة بالنسبة لميزان جهد مكثف (MMC)، وذلك نظراً لانخفاض العبء الحسابي والتخلص من الكشف عن تيار الذراع.

أهمية تطبيق استراتيجية موازنة الجهد الكهربائي للمكثف mmc

بالتوافق مع مخطط تعديل عرض النبضة المتحول في الطور الكهربائي التقليدي (CPS-PWM)؛ سيكون (FFSA) غير فعال عندما يكون تردد الموجة الحاملة أعلى من تردد (250) هرتز، حيث يكون تردد الخط (50) هرتز، وبالتالي تم اقتراح الأعمال السابقة مخطط (CPS-PWM) معالج منطقي للتغلب على هذا العيب الشائع والمنتشر.

كما تقدم هذه الدراسة أيضاً نطاقات التطبيق وتنفيذ طريقة موازنة الجهد الكهربائي المكثف القائمة على مخطط (CPS-PWM) المعالج بالمنطق وبالتفصيل، ومن خلال تحليل رياضي واسع ومفصل؛ فإنه يتم الحصول على العوامل التي تؤثر على سرعة تقارب إستراتيجية التوازن المطلوب، أي مؤشر التعديل وزاوية معامل القدرة.

كذلك وجد أنه في التطبيقات التي يكون فيها مؤشر التشكيل عادة أعلى من (0.75)؛ يكون تأثير مؤشر التعديل ضئيلاً، ومع ذلك عندما تكون زاوية الطور لمعامل القدرة قريبة من (± / 2)؛ تكون سرعة التقارب صفراً تقريباً، لذلك من خلال المقارنة مع طريقة موازنة (FFSA) القائمة على مخطط (CPS-PWM) التقليدي، بحيث تم الكشف عن نطاقات تطبيق زاوية عامل القدرة لضمان سرعة تقارب عالية.

وفي الوقت نفسه؛ فإنه يتم تحديد نطاق تطبيق استراتيجية التوازن، وعلاوة على ذلك يتم عرض بنية تحكم ثلاثية المستويات، حيث يتم تنفيذ العملية المنطقية لإشارات القيادة وعملية فرز الجهد الكهربائي المكثف في وحدة تحكم (FPGA) ذات الطبقة الوسطى، كما يضمن هذا المخطط المركزي تزامن إجراءات التحويل المحقق وعملية المنطق سهلة وفعالة من حيث التكلفة في (FPGA)، أيضاً يتم عرض نتائج المحاكاة والتجريبية للتحقق من صحة التحليل النظري.

وفي تطبيقات الجهد المتوسط والعالي، تبقى الأبحاث حصراً على مخططات التعديل واستراتيجيات موازنة الجهد والدوران، بحيث تم تنفيذ استراتيجيات القمع الحالية على نطاق واسع، بالإضافة الى موازنة الجهد المكثف للوحدات الفرعية (SMs)، وهو أمر حيوي من أجل التشغيل المستقر والأداء لـ (MMC).

المصدر: M. A. Perez, S. Bernet, J. Rodriguez, S. Kouro and R. Lizana, "Circuit topologies, modeling, control schemes, and applications of modular multilevel converters," IEEE Trans. Power Electron., vol. 30, no. 1, pp. 4-17, Jan. 2015A. Nami, J. Liang, F. Dijkhuizen and G. D. Demetriades, "Modular multilevel converters for HVDC applications: Review on converter cells and functionalities," IEEE Trans. Power Electron., vol. 30, no. 1, pp. 18-36, Jan. 2015H. Alyami and Y. Mohamed, "Review and development of MMC employed in VSC-HVDC systems," in Proc. IEEE CCECE, DOI: 10.1109/CCECE.2017.7946676, pp. 1-6, 2017. M. Hagiwara and H. Akagi, “Control and experiment of pulsewidthmodulated modular multilevel converters,” IEEE Trans. Power Electron., vol. 24, no. 7, pp. 1737-1746, Jul. 2009.


شارك المقالة: