Fyzikální model vícehladinového buňkového měniče pro symetrizaci jednofázového odběru

0535877 - ÚT 2021 RIV CZ cze L - Prototype, f. module
Janovec, Jiří - Semerád, Radko - Hauptmann, R.
Fyzikální model vícehladinového buňkového měniče pro symetrizaci jednofázového odběru.
[Physical Model of Modular Multilevel Converter for Single-Phase Load Symmetrization.]
Internal code: INV20-054-Měnič FB-MMC ; 2020
Technical parameters: model měniče pracuje do trojfázové sítě 400V/50Hz, pracovní proud větví měniče 5A efektivních.
Economic parameters: Úspora času a nákladů při zkouškách řídicích algoritmů před jejich nasazením na měničích velkého výkonu.
R&D Projects: GA TA ČR(CZ) TH03020265
Institutional support: RVO:61388998
Keywords : power conditioner * modular multilevel converter * full H-bridge cell
OECD category: Electrical and electronic engineering

Byl postaven a odzkoušen fyzikální model vícehladinového modulárního měniče (MMC - Modular Multilevel Converter) pro symetrizaci jednofázového odběru v trojfázové rozvodné síti, který se vyskytuje např. v elektrické trakci. Model měniče se skládá ze sériově zapojených jednotek FHB (Full H-bridge) a nezbytných obvodů pro měření napětí a proudů v rozvodné síti, pro synchronizaci řízení měniče s rozvodnou sítí a pro předbíjení kondenzátorů buněk. Model může být provozován s 10 buňkami v jedné větvi pro ověření komunikace řídicího systému s větším množstvím jednotek Slave v síti EtherCat. Finální topologií pro symetrizační měnič je ale zapojení do neúplného trojúhelníku s 5 buňkami ve dvou větvích. Model měniče bude provozován v nízkonapěťové rozvodné síti a jeho návrhový proud jednou větví je 5A (efektivních). Na modelu budou testovány algoritmy řízení pro symetrizaci jednofázového odběru před tím, než budou aplikovány ve vysokonapěťovém demonstrátoru ve firmě Elektrotechnika.

The physical model of Modular Multilevel Converter for single-phase load symmetrization in the three-phase power grid has been built and its functionality has been tested. This symmetrization is required e.g. in railway traction systems. The MMC model consists of series-connected FHB cells (Full H-bridge) and several necessary units, such as a voltages and currents measuring unit, a power grid synchronization unit and a cell capacitors pre-charging unit. The model can work in a one-leg ten-cell connection to verify communication ability of the large EtherCat-based control system. The target topology of the symmetrization MMC is a two-leg five-cell open-Delta connection. The MMC model is designed to be connected to a low-voltage power grid and its leg current is suggested up to 5A (RMS). Advanced control algorithms for single-phase load symmetrization are thought to be tested on this model prior to their implementation in a medium-voltage MMC prototype in Elektrotechnika company.
Permanent Link: http://hdl.handle.net/11104/0315676