A novel modulation scheme for DC-voltage balancing control of cascaded H-bridge multilevel APF

• Autorzy: Han Y. , Xu L. , Yao G. , Zhou L. , Khan M. , Chen C.

Warianty tytułu

PL

Układ sterowania zapewniający równy rozkład napięć kondensatorów w wielopoziomowym filtrze aktywnym o topologii kaskadowej zawierającej mostki typu H

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

This paper proposes a novel dc-link voltage balancing scheme for cascaded H-bridge multilevel APF by using level-shift PWM (LS-PWM) with carrier swapping technique. The mathematical derivation and the control strategy are presented. The dc-link voltage of individual H-bridge is feed-forwarded to minimize the dc-link ripples across the dc-link capacitors. Finally, extensive simulation results obtained from PSCAD/EMTDC are provided to verify the validity and effectiveness of the proposed scheme.

PL

W artykule zaproponowano układ sterowania zapewniający równy rozkład napięć kondensatorów w wielopoziomowym filtrze aktywnym o topologii kaskadowej zawierającej mostki typu H. Metoda wykorzystuje modulację poprzez komparację z przesunięciem poziomów fal nośnych. Podano odpowiednie zależności analityczne uzasadniające podstawy teoretyczne zaproponowanej metody, która zapewnia również minimalizacje tętnień napięć kondensatorów. Podano wyniki badań symulacyjnych modelu opracowanego w oparciu o język PSCAD/EMTDC przy uwzględnieniu niejednorodności wybranych parametrów układu i braku symetrii.

Słowa kluczowe

EN

cascaded H-bridge inverters; active power filter; power quality; harmonic contamination; PSCAD/EMTDC

PL

mostki typu H; filtry aktywne; jakość energii; PSCAD/EMTDC

• Wydawca: Wydawnictwo SIGMA-NOT
• Czasopismo: Przegląd Elektrotechniczny
• Rocznik: 2009
• Tom: R. 85, nr 5
• Strony: 81--85
• Opis fizyczny: Bibliogr. 17 poz., rys., wykr.

Twórcy

autor

Han Y.

autor

Xu L.

autor

Yao G.

autor

Zhou L.

autor

Khan M.

autor

Chen C.

• Department of Electrical Engineering, Shanghai JiaoTong University, #1954 HuaShan Road, Shanghai China,

Bibliografia

• [1] P.Janiga, Power quality in public lighting networks, Przeglad Elektrot., 84(2008), n.8, 40-42
• [2] W.Jun and K.M. Smedley, Synthesis of Multilevel Converters Based on Single- and/or Three-Phase Converter Building Blocks, IEEE Trans. Power Electron., 23(2008), n.3, 1247-1256.
• [3] E.Tedeschi and P. Tenti, Cooperative design and control of distributed harmonic and reactive compensators, Przeglad Elektrot., 84(2008), n.6, 23-27.
• [4] M.Pasko and D. Bula, Hybrid active power filters. Przeglad Elektrot., 83(2007). n.7-8, 1-5.
• [5] H. Supronowicz, A. Olszewski and H. Gawinski, ARM microprocessor systems in active power filtering, Przeglad Elektrot., 83(2007), n.12, 37-40.
• [6] M. Pasko, M. Maciazek, and D. Bula, Significance of signal filters in control system of Active Power Filters, Przeglad Elektrot., 84(2008), n.6, 101-104.
• [7] P.H.Henning, et al., A 1.5-MW Seven-Cell Series-Stacked Converter as an Active Power Filter and Regeneration Converter for a DC Traction Substation, IEEE Trans. Power Electron., 23(2008), n.5, 2230-2236.
• [8] P.Mysiak, A. special multi-pulse converter with small active power filter, Przeglad Elektrot., 83(2007), n.10, 78-83.
• [9] L.G.Franquelo, et al., The age of multilevel converters arrives. IEEE Ind. Electron. Mag., 2(2008), n.2, 28-39.
• [10] G.P.Adam, et al., Capacitor balance issues of the diode-clamped multilevel inverter operated in a quasi two-state mode, IEEE Trans. Ind. Electron., 55(2008),n.8, 3088-3099.
• [11] F.Defay, A.M. Llor, and M. Fadel, A predictive control with flying capacitor balancing of a multicell active power filter. IEEE Trans. Ind. Electron., 55(2008), n.9, 3212-3220.
• [12] J.A.Barrena, et al., Individual Voltage Balancing Strategy for PWM Cascaded H-Bridge Converter-Based STATCOM, IEEE Trans. Ind. Electron., 55(2008), n.1, 21-29.
• [13] M.Hartman, Selected elements of comparison analyse of multilevel voltage inverters, Przeglad Elektrot., 84(2008),n.4, 1-3.
• [14] H.Iman-Eini, et al., A Modular Strategy for Control and Voltage Balancing of Cascaded H-Bridge Rectifiers. IEEE Trans. Power Electron., 23(2008), n.5, 2428-2442.
• [15] H.K. Al-Hadidi, A.M. Gole, and D.A. Jacobson, A Novel Configuration for a Cascade Inverter-Based Dynamic Voltage Restorer With Reduced Energy Storage Requirements, IEEE Trans. Power Deliv., 23(2008), n.2, 881-888.
• [16] A.Dell'Aquila, et al., Overview of PI-Based Solutions for the Control of DC Buses of a Single-Phase H-Bridge Multilevel Active Rectifier. IEEE Trans. Ind. Applicat.,44(2008), n.3, 857-866.
• [17] L.Yidan and W. Bin, A Novel DC Voltage Detection Technique in the CHB Inverter-Based STATCOM, IEEE Trans. Power Deliv., 23(2008), n.3, 1613-1619.