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학술저널
저자정보
Peng Dong (Shanghai Jiao Tong University) Jing Lyu (Shanghai Jiao Tong University) Xu Cai (Shanghai Jiao Tong University)
저널정보
전력전자학회 JOURNAL OF POWER ELECTRONICS JOURNAL OF POWER ELECTRONICS Vol.18 No.6
발행연도
2018.11
수록면
1,683 - 1,696 (14page)

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Under the conventional control strategy, the asymmetry of arm impedances may result in the poor operating performance of modular multilevel converters (MMCs). For example, fundamental frequency oscillation and double frequency components may occur in the dc and ac sides, respectively; and submodule (SM) capacitor voltages among the arms may not be balanced. This study presents an enhanced control strategy to deal with these problems. A mathematical model of an MMC with asymmetric arm impedance is first established. The causes for the above phenomena are analyzed on the basis of the model. Subsequently, an enhanced current control with five integrated proportional integral resonant regulators is designed to protect the ac and dc terminal behavior of converters from asymmetric arm impedances. Furthermore, an enhanced capacitor voltage control is designed to balance the capacitor voltage among the arms with high efficiency and to decouple the ac side control, dc side control, and capacitor voltage balance control among the arms. The accuracy of the theoretical analysis and the effectiveness of the proposed enhanced control strategy are verified through simulation and experimental results.
#Asymmetric arm impedance #Capacitor voltage balance #Control #Modular multilevel converter (MMC)

목차

Abstract
I. INTRODUCTION
II. MATHEMATICAL MODEL OF AN MMC WITH ASYMMETRIC ARM IMPEDANCE
III. ENHANCED CONTROL OF MMC WITH ASYMMETRIC ARM IMPEDANCE
IV. SIMULATION VERIFICATION
V. EXPERIMENTAL VERIFICATION
VI. CONCLUSIONS
REFERENCES

참고문헌 (35)

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M. A. Perez, S. B ernet, J. Rodrig uez, S. Kouro, and R. Liza na, “Circuit to pologies, mode ling, control s chemes, and applications of modular multil evel converters, ” IEEE Tra ns. Power Electr on., Vol. 30, No. 1, pp. 4-17, Jan. 2015. M. A. Perez, S. B ernet, J. Rodrig uez, S. Kouro, and R. Liza na, “Circuit to pologies, mode ling, control s chemes, and applications of modular multil evel converters, ” IEEE Tra ns. Power Electr on., Vol. 30, No. 1, pp. 4-17, Jan. 2015. Bar bosa, “Operatio n, control, an d applications of the mod ular multilevel converter: A review,” IEEE Trans. Pow er Electron., V ol. 30, No. 1, pp. 37-53, Jan. 201 5. S. Debnath, J. Qin, B. Bahrani, M. Saeedifard, and P. Barbosa, “Operation, control, and applications of the modular multilevel converter: A review,” IEEE Trans. Power Electron., Vol. 30, No. 1, pp. 37-53, Jan. 2015. A. Dekka, B. Wu, R. L. Fuentes, M. Perez, an d N. R. Zar gari, “Evolutio n of topologi es, modeling, control sche mes, and a pplications of modular m ultilevel con verters,” IEEE J. Emerg. Sel. Topics Power E lectron., Vol. 5, No. 4, pp. 16 631-1656, Dec. 2 2017. A. N Nami, J. Liang, F. Dijkhuizen, , and G. Dem etriades, “M odular multilevel converters fo r HVDC appli cations: Revi iew on converte r cells and funct ionalities,” IEE E Trans. Pow er Electron., V ol. 30, No. 1, pp. 18-36, Jan. 201 5.

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