Стабілізація напруги на конденсаторах комірок в модульних багаторівневих інверторах шляхом застосування поліпшеної просторово-векторної ШІМ

Abstract

UA: В ході проведених досліджень було встановлено, що при використанні класичних алгоритмів управління багаторівневими инверторами (просторово-векторної і синусоїдальної широтноімпульсної модуляції) в модульних багаторівневих перетворювачів виникає дисбаланс напруг на конденсаторах осередків модульних багаторівневих інверторів. В результаті цього напруга на одній половині осередків падає до нуля, а напруга на іншій половині осередків зростає в два рази. Це призводить до значного погіршення форми вихідної напруги. У статті представлено покращений алгоритм просторово-векторної модуляції для модульного багаторівневого перетворювача, який забезпечує стабілізацію напруги в осередках перетворювача, а також можливість регулювання амплітуди і частоти вихідної напруги. У програмі Matlab / Simulink створена модель модульного п'ятирівневого модульного інвертора. Результати імітаційного моделювання підтвердили працездатність запропонованого алгоритму управління

EN: Constructive modularity and scalability of the converter is convenient in production. However, there is the problem of stabilizing the voltage on the capacitors of the cells. In the course of the research it was found that when using classical control algorithms for multi-level inverters (space-vector and sinusoidal pulse-width modulation) there is an imbalance of voltages on capacitors. Tension in one voice pair doubles. This leads to a significant deterioration in the shape of the output voltage. The article uses improved space-vector modulation algorithms for a modular multi-level converter, which provide the ability to stabilize the voltage in the converter cells, as well as the ability to control the amplitude and frequency of the output voltage. The Matlab / Simulink program has created a model of a modular five-level modular inverter. In the Matlab / Simulink program, a modular five-level inverter model was created. Studies have shown that the classical spatial vector modulation algorithms in modular multi-level inverters lead to an imbalance of tension on the capacitors and in modular multi-level inverters, and as a result, a voltage arises, which leads to a significant increase in the shape of the output voltage. The article uses an improved space-vector modulation algorithm for a modular multi-level converter, which allows stabilizing the voltage in cells. The simulation results confirm the proposed theoretical aspects.