کنترل جریان سرگردان در MMC تحت ولتاژ نامتعادل
چکیده
این مقاله روش کنترل جریانات سرگردان در مبدل های چند سطحی مدولار (MMC) تحت شرایط ولتاژ نامتعادل پیشنهاد می کند. تحت شرایط ولتاژ نامتعادل، تنها جریانات سرگردان توالی منفی وجود دارند. متعاقباً، روش متداول، تنها جریانات سرگردان توالی منفی را در MMC مد نظر قرار داده است. اما تحت شرایط ولتاژ نامتعادل، جریانات سرگردان توالی مثبت، جریانات سرگردان توالی صفر، و جریانات سرگردان توالی منفی در MMC وجود دارد. بنابراین، تحت شرایط ولتاژ نامتعادل، روش کنترل باید کلیه این مولفه ها را در نظر بگیرد. این مطالعه از کنترلرجریان برداری دوگانه به عنوان کنترل جریان سمت ای سی برای کاهش ریپل توان اکتیو (واقعی) سمت ای سی تحت ولتاژ نامتعادل استفاده می کند. آن اثر ولتاژ نامتعادل بر جریانات سرگردان در MMC را مورد تجزیه و تحلیل قرار داده و سپس یک روش کنترل با درنظر گرفتن هر مولفه از جریانات سرگردان تحت ولتاژ نامتعادل پیشنهاد می کند. اثربخشی روش کنترل پیشنهادی از طریق نتایج شبیه سازی و با استفاده از PSCAD/EMTDC تصدیق شده است.
1. مقدمه
در حال حاضر، تعداد سرمایه گذاریها و مطالعات برای سیستم های انتقال توان جریان مستقیم ولتاژ بالا (HVDC) جهت بهبودی و قابلیت اطمینان شبکه های ای سی افزایش یافته است، که در انتقال برق ظرفیت بالا کاربرد دارند و لینک هایی بین نیروگاههای مختلف، نظیر HVDC Investment Plan مقیاس بزرگ چین، European Super Grid و North America 2030 Project فراهم می نماید.
سیستم های HVDC را می توان به دو نوع مبدل تقسیم نمود: مبدل منبع (سورس) جریان HVDC (CSC-HVDC) و مبدل منبع ولتاژ HVDC (VSC-HVDC). علاقه به سیستم های VSC-HVDC به خاطر نیاز به کنترل فعال سیستم های انرژی تجدیدپذیر و ثبات و پایداری سیستم های قدرت الکتریکی، رو به افزایش است [1]، [2]. در مقایسه با CSC-HVDC، مزایای VSC-HVDC عبارتنداز توانایی کنترل مستقل توان اکتیو و راکتیو، کاهش اندازه فیلترهای ای سی سمت شبکه و بهبود ویژگیهای پاسخ گذرا با استفاده از روش PWM. این سیستم برای کمک به فرایند ارتباطات نیازی به ترانسفورماتور ندارد [3].
Abstract
This paper proposes a control method for circulating currents in modular multilevel converters (MMCs) under unbalanced voltage conditions. Under balanced voltage conditions, only negative-sequence circulating currents exist. Consequently, the conventional method has considered only negative-sequence circulating currents in MMC. However, under unbalanced voltage conditions, there are positive-sequence circulating currents, zero-sequence circulating currents, and negative-sequence circulating currents in MMC. Thus, under unbalanced voltage conditions, a control method should consider all of these components. This study adopts a dual vector current controller as an ac-side current controller to reduce the ac-side active power ripple under unbalanced voltage. It analyzes the effect of the unbalanced voltage on circulating currents in MMC and then proposes a control method considering each component of circulating currents under the unbalanced voltage. The effectiveness of the proposed controlling method is verified through simulation results using PSCAD/EMTDC.
I. INTRODUCTION
CURRENTLY, the number of investments and studies have increased for high-voltage direct-current (HVDC) transmission systems to enhance the efficiency and reliability of ac networks, which have applications for high-capacity electric power transmission and provide links between different power grids, such as China’s large-scale HVDC Investment Plan, the European Super Grid, and North America’s 2030 Project.
HVDC systems can be divided into two converter types: current-source converter HVDC (CSC-HVDC) and voltage-source converter HVDC (VSC-HVDC). The interest in VSC-HVDC systems is increasing because of the need for active control for renewable energy systems and stabilization for electrical power systems [1], [2]. Compared to CSC-HVDC, VSC-HVDC has the advantages of being able to control active power and reactive power independently, reduce the size of grid-side ac filters, and improve the transient response characteristics by using the PWM method. This system also has no need for a transformer to assist in the commutation process [3].
چکیده
مقدمه
کنترل MMC سمت ای سی تحت ولتاژ نامتعادل
توان اکتیو سمت ای سی تحت ولتاژ نامتعادل
کنترل جریان سمت ای سی
کنترل جریان سرگردان
توان لحظه ای فاز تحت ولتاژ نامتعادل
کنترل جریان سرگردان تحت ولتاژ نامتعادل
نتایج شبیه سازی
نتیجه گیری
ضمیمه
Abstract
I. INTRODUCTION
II. AC-SIDE MMC CONTROL UNDER UNBALANCED VOLTAGE
A. AC-Side Active Power Under Unbalanced Voltage
B. AC-Side Current Control
III. CIRCULATING CURRENT CONTROL
IV. SIMULATION RESULTS
V. CONCLUSION
APPENDIX
- ترجمه فارسی مقاله با فرمت ورد (word) با قابلیت ویرایش، بدون آرم سایت ای ترجمه
- ترجمه فارسی مقاله با فرمت pdf، بدون آرم سایت ای ترجمه