Điều khiển dự báo dựa vào điều chế vector không gian để cân bằng điện áp trên các tụ và giảm thành phần sóng hài dòng điện vòng của bộ biến đổi MMC

Tóm tắt

Bài báo này đề xuất thuật toán điều khiển dự báo cho bộ biến đổi (BBĐ) MMC với phép điều chế vector không gian nhằm cân bằng điện áp trên các tụ một chiều và loại bỏ các thành phần sóng hài bậc cao của thành phần dòng điện vòng. Trước hết phép điều chế được xây dựng trên cơ sở SVM cho nghịch lưu với số mức không hạn chế, áp dụng cho MMC. Mạch vòng dòng điện vòng sử dụng bộ điều chỉnh PI và các khâu cộng hưởng PR để loại bỏ các thành phần hài bậc chẵn thấp nhất 2, 4, để chỉ giữ lại thành phần một chiều truyền công suất DC. Mô hình dự báo duyệt qua tất cả các vector trạng thái dư, kết hợp với điện áp hiệu chỉnh từ đầu ra bộ điều chỉnh dòng điện vòng để đảm bảo sai lệch nhỏ nhất so với giá trị điện áp trung bình xác lập đối với các tụ nhánh trên, nhánh dưới của cả ba pha MMC. Giá trị điện áp trên mỗi tụ trong các nhánh được cân bằng với nhau nhờ một thuật toán riêng, sắp xếp và lựa chọn SM (Sub-module) được ghép vào hay bỏ qua trong mỗi chu kỳ điều chế một cách phù hợp. Mức độ hiệu quả và khả năng ứng dụng thực tế của thuật toán đưa ra được minh chứng bằng mô hình mô phỏng cho BBĐ MMC ba pha 13 mức, 12 SM trên mỗi pha.