Nội dung được dịch bởi AI, chỉ mang tính chất tham khảo
STATCOM cầu H-bridge với điện dung thấp cho hoạt động toàn phần
Tóm tắt
Một STATCOM cầu H-bridge nối tiếp yêu cầu các tụ lọc DC lớn để giảm thiểu sự dao động điện áp tần số thấp trong mỗi ô H-bridge. Giữ cho áp lực điện áp của thiết bị công suất không thay đổi, việc tăng cường dao động điện áp liên kết DC là một phương pháp khả dĩ để giảm đáng kể dung kháng cần thiết cho một STATCOM. Tuy nhiên, sự dao động điện áp quá mức sẽ làm giảm đáng kể phạm vi hoạt động của các điều kiện cảm ứng. Bài báo này đề xuất một phương pháp thiết kế điện dung tổng quát có thể giảm đáng kể dung kháng cần thiết khi so với phương pháp thiết kế truyền thống. Đầu tiên, độ cảm ứng được hạn chế dưới dạng chuẩn hóa theo điện dung của hệ thống. Sau đó, một phương pháp phân tích mới giữa điện dung liên kết DC và phạm vi hoạt động được giới thiệu. Kết quả thí nghiệm thu được trên một nguyên mẫu STATCOM cầu H-bridge 5 cấp công suất thấp được trình bày để xác nhận độ chính xác của phương pháp thiết kế đề xuất.
Từ khóa
#STATCOM #cầu H-bridge #điện dung #dao động điện áp #thiết kế điện dungTài liệu tham khảo
Akagi, H.: Multilevel converters: fundamental circuits and systems. Proc. IEEE 105(11), 2048–2065 (2017)
Shinde, O.K., Pulavarthi, V.B.: STATCOM converters and control: a review. In: International Conference on Data Management, Analytics and Innovation, pp. 145–151 (2017).
Yang, S., Bryant, A., Mawby, P., Xiang, D., Ran, L., Tavner, P.: An industry-based survey of reliability in power electronic converters. IEEE Trans. Ind. Appl. 47(3), 1441–1451 (2011)
Nguyen, H.V., Lee, S., Lee, D.: Reduction of DC-link capacitance in single-phase non-isolated onboard battery chargers. J. Power Electron. 19(2), 394–402 (2019)
Farivar, G., Townsend, C.D., Hredzak, B., Pou, J., Agelidis, V.G.: Low-capacitance cascaded H-bridge multilevel StatCom. IEEE Trans. Power Electron. 32(3), 1744–1754 (2017)
Sun, Y., Liu, Y., Su, M., Xiong, W., Yang, J.: Review of active power decoupling topologies in single-phase systems. IEEE Trans. Power Electron. 31(7), 4778–4794 (2016)
Wang, H., Zhu, G., Blaabjerg, F.: An overview of capacitive DC-links topology derivation and scalability analysis. IEEE Trans. Power Electron. 35(2), 1805–1829 (2020)
Isobe, T., Shiojima, D., Kato, K., Hernandez, Y.R., Shimada, R.: Full-bridge reactive power compensator with minimized-equipped capacitor and its application to static Var compensator. IEEE Trans. Power Electron. 31(1), 224–234 (2016)
Liu, Y., Wang, X., Peng, F.Z.: An H-bridge-based single-phase VAr generator with minimum DC capacitance. IEEE J. Emerg. Sel. Top. Power Electron. 6(4), 2001–2014 (2018)
Townsend, C.D., Tafti, H.D., Farivar, G.G., Pou, J.: Analytic spectral analysis technique for converters operating with oscillatory DC-link voltage components. IEEE Trans. Power Electron. 35(12), 13540–13553 (2020)
Tang, Y., Qin, Z., Blaabjerg, F., Loh, P.C.: A dual voltage control strategy for single-phase PWM converters with power decoupling function. IEEE Trans. Power Electron. 30(12), 7060–7071 (2015)
Farivar, G., Hredzak, B., Agelidis, V.G.: Reduced-capacitance thin-film H-bridge multilevel STATCOM control utilizing an analytic filtering scheme. IEEE Trans. Ind. Electron. 62(10), 6457–6468 (2015)
Rodriguez, E., Farivar, G., Beniwal, N., Townsend, C., Pou, J.: Closed-loop analytic filtering scheme of capacitor voltage ripple in multilevel cascaded H-bridge converters. IEEE Trans. Power Electron. 35(8), 8819–8832 (2020)
Cheng, X., Lu, D., Hu, H.: The low DC-link capacitance design consideration for cascaded H-bridge STATCOM. In: Annual Conference of the IEEE Industrial Electronics Society, pp. 4338–4343 (2018).
Farivar, G., Pou, J., Tripathi, A.: LC-StatCom with symmetrical I–V characteristic: total harmonic distortion study. In: 2017 Asian Conference on Energy, Power and Transportation Electrification, pp. 1–5 (2017).
Ge, X., Gao, F.: Flexible third harmonic voltage control of low capacitance cascaded H-bridge STATCOM. IEEE Trans. Power Electron. 33(3), 1884–1889 (2018)
Rodriguez, E., Leyva, R., Liu, Q., Townsend, C.D., Farivar, G.G., Ceballos, S., Pou, J.: Enhancing inductive operation of low-capacitance cascaded H-bridge StatComs using optimal third-harmonic circulating current. IEEE Trans. Power Electron. 36(9), 10788–10800 (2021)
Farivar, G., Townsend, C.D., Hredzak, B., Pou, J., Agelidis, V.G.: Passive reactor compensated cascaded H-bridge multilevel LCStatCom. IEEE Trans. Power Electron. 32(11), 8338–8348 (2017)
Farivar, G., Townsend, C.D., Pou, J., Hredzak, B.: Low-capacitance StatCom with modular inductive filter. IEEE Trans. Power Electron. 34(4), 3192–3203 (2019)
Lu, D., Wang, J., Yao, J., Wang, S., Zhu, J., Hu, H., Zhang, L.: Clustered voltage balancing mechanism and its control strategy for star-connected cascaded H-bridge STATCOM. IEEE Trans. Ind. Electron. 64(10), 7623–7633 (2017)
Volke, A., Hornkamp, M.: IGBT modules: technologies, driver and application, 3rd edn. Infineon (2017)