A Simplified Capacitor Voltage Balancing Method for Modular Multilevel Converter with Carrier-Phase-Shift Pulse Width Modulation

Q: 이 논문에서 정의한 비동기 스위칭 주기란 무엇인가?

비동기 스위칭 주기는 각 서브모듈의 스위칭 시작 및 종료 시점이 동기화되지 않고, 해당 캐리어 파형의 피크에 따라 결정되는 주기이다. 이는 기존 동기화된 스위칭 주기와 달리 서브모듈 커패시터 전압 교란을 명확하게 구분하고 정량화하는 데 사용된다.

Q: 모듈형 멀티레벨 컨버터의 커패시터 전압 불균형은 어떻게 해소하는가?

연구 결과, 비동기 샘플링 방법을 통해 추출된 커패시터 전압 교란의 정렬 순서에 따라 스위칭 펄스를 재분배함으로써 전압 불균형을 효과적으로 해소한다. 이 방법은 다양한 작동 조건에서 효율적이며 구현이 용이하다.

Weiyao Wang; Ke Ma; Yunxiao Yang; Xu Cai

학술대회자료

저자정보: Weiyao Wang (Shanghai Jiao Tong University) Ke Ma (Shanghai Jiao Tong University) Yunxiao Yang (Shanghai Jiao Tong University) Xu Cai (Shanghai Jiao Tong University)

저널정보: 전력전자학회 ICPE(ISPE)논문집 ICPE 2019-ECCE Asia

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The modular multilevel converter (MMC) is one of the most promising converter topologies for medium/high voltage energy conversion. This paper focuses on the balancing method of the submodule capacitor voltages for MMC based on Carrier-Phase-Shift Pulse Width Modulation (CPS-PWM). Firstly, the unbalance mechanism of the submodule capacitor voltages is theoretically revealed. Then the capacitor voltage disturbances are extracted by sampling over a non-synchronized switching period. Based on the characteristics of the extracted disturbances in nonsynchronized switching period, a method for capacitor voltage balancing is thereby proposed which is efficient for various working conditions and easy to realize. Finally, the effect of the proposed method is verified by comprehensive simulation in PLECS.

#Modular Multilevel Converter #Capacitor Voltage Balancing #Non-Synchronized Switching Period

배경 및 목적
대상 및 방법론
분석 및 수행
결과 및 의의

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