Multilevel converter for power conditioning system with SMES

• Autorzy: Biskup T. , Buhrer C. , Grzesik B. , Krijgsman J. , Michalak J. , Pasko S. , Zygmanowski M.

Warianty tytułu

PL

Wielopoziomowe falowniki w kondycjonerach mocy wykorzystujących SMES

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

Multilevel converters have emerged recently as power electronic converters for high voltage and power applications. The analysis of converter topologies and control strategies for multilevel converters enabling two-quadrant operation in power conditioning system PCS with superconducting magnetic energy storage SMES is given in the paper. Diode-clamped, capacitor-clamped and cascaded converters are explored and compared. Three-level diode-clamped converter with space vector pulse width modulation has been selected.

PL

Falowniki wielopoziomowe pojawiły się stosunkowo niedawno jako przekształtniki do zastosowań przy średnich napięciach oraz wysokiej mocy. Artykuł zawiera analizę kilku topologii przekształtnika wielopoziomowego jak i sposobu jego sterowania. Analiza jest prowadzona ze względu na przydatność przekształtnika wielopoziomowego w kondycjonerze mocy z magazynowaniem energii w cewce z nadprzewodnika. Artykuł zawiera porównanie przekształtników wielopoziomowych: z diodami poziomującymi, z kondensatorami poziomującymi oraz falownika kaskadowego.

Słowa kluczowe

EN

multilevel converter; multilevel vector PWM; voltage balancing; power converter

PL

przekształtnik energoelektroniczny; przekształtnik wielopoziomowy; stabilizacja napięć

• Wydawca: Wydawnictwo SIGMA-NOT
• Czasopismo: Przegląd Elektrotechniczny
• Rocznik: 2004
• Tom: R. 80, nr 6
• Strony: 609--614
• Opis fizyczny: Bibliogr. 14 poz., rys.

Twórcy

autor

Biskup T.

• Politechnika Śląska, Zakład Energoelektroniki i Napędu Elektrycznego, ul. Krzywoustego 2, 44-100 Gliwice

autor

Buhrer C.

• Trithor GmbH, Reinbach, Germany

autor

Grzesik B.

• Politechnika Śląska, Zakład Energoelektroniki i Napędu Elektrycznego, ul. Krzywoustego 2, 44-100 Gliwice

autor

Krijgsman J.

• KEMA b.v., Arnhem, The Netherlands

autor

Michalak J.

• Politechnika Śląska, Zakład Energoelektroniki i Napędu Elektrycznego, ul. Krzywoustego 2, 44-100 Gliwice

autor

Pasko S.

• Politechnika Śląska, Zakład Energoelektroniki i Napędu Elektrycznego, ul. Krzywoustego 2, 44-100 Gliwice

autor

Zygmanowski M.

• Politechnika Śląska, Zakład Energoelektroniki i Napędu Elektrycznego, ul. Krzywoustego 2, 44-100 Gliwice

Bibliografia

• [1] Baker R.H., Electric Power Converter, U.S. Patent Number 3,867,643, Feb. 1975
• [2] Baker R.H., High-Voltage Converter Circuit, U.S. Patent Number 4,203,151, May 1980
• [3] Rodrίguez J., Lai J.S., Peng F.Z., Multilevel inverters: a survey of topologies, controls, and applications, IEEE Trans. Ind. Applicat., 49 (2002), n.4, 724-738
• [4] Lai J.-S., Peng F.Z., Multilevel converters – a new breed of power converters, IEEE Trans. Ind. Applicat., 32 (1996), n.3, 509-517
• [5] Nabae A., Takahashi I., Akagi H., A new neutral-point clamped PWM inverter, IEEE Trans. Ind. Applicat., 17, (1981), 518-523
• [6] Chiasson J.N., Tolbert L.M., McKenzie K.J., Du Z., A complete solution to the harmonic elimination problem, IEEE Trans. Power Electron., 19 (2004), n.2, 491-499
• [7] Tolbert L.M., Chiasson J.N., Peng F.Z., Modulation index regulation of a multilevel inverter for static var compensation, IEEE Power Eng. Society General Meeting, 1 (2003), 194-199
• [8] Carrara G.S., Gardella S., Marchesoni M., Salutari R., Sciutto G., A new multilevel PWM method: a theoretical analysis, IEEE Trans. Power Electron., 7 (1992), n.3, 497-505
• [9] McGrath B.P, Holmes D.G., Multicarrier PWM strategies for multilevel inverters, IEEE Trans. Ind. Electron., 49 (2002), n.4, 858-867
• [10] Rodrίguez J., Morán L., Correa P., Silva C., A vector control technique for medium-voltage multilevel inverters, IEEE Trans. Ind. Electron., 49 (2002), n.4, 882-888
• [11] Meynard T.A., Foch H., Thomas P., Courault J., Jakob R., Nahrstaedt M., Multicell converters: basic concepts and industry applications, IEEE Trans. Ind. Electron., 49 (2002), n.5, 955-964
• [12] Yuan X., Stemmler H., Barbi I., Self-balancing of the clamping-capacitor-voltages in the multilevel capacitorclamping-inverter under sub-harmonic PWM modulation, IEEE Trans. Power Electron., 16 (2001), n.2, 256-263
• [13] Celanovic N., Boreyevich D., A comprehensive study of neutral-point voltage balancing problem in three-level neutral-point-clamped voltage source PWM inverters, IEEE Trans. Power Electron., 15 (2000), n.2, 242-249
• [14] Marchesoni M., Tenca P., Diode-clamped multilevel converters: a practicable way to balance DC-link voltages, IEEE Trans. Ind. Electron., 49 (2002), n.4, 752-765