Cải tiến thuật toán cân bằng điện áp trên tụ cho nghịch lưu kiểu T-type 1 pha

Bài viết đề xuất thuật toán điều chế độ rộng xung cải tiến để giải quyết vấn đề mất cân bằng điện áp trên các tụ điện một chiều cho nghịch lưu T-type 1 pha. Bằng cách thay đổi hệ số điều chế, các trạng thái dư được sử dụng tác động vào quá trình phóng hoặc nạp cho các tụ điện DC để cân bằng được điện áp. Sự thay đổi của điện áp trên các tụ điện một chiều trong các trạng thái hoạt động được phân tích trong bài báo này.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Cải tiến thuật toán cân bằng điện áp trên tụ cho nghịch lưu kiểu T-type 1 pha JST: Engineering and Technology for Sustainable Development Vol. 1, Issue 2, April 2021, 015-021 Cải tiến thuật toán cân bằng điện áp trên tụ cho nghịch lưu kiểu T-type 1 pha Improved Capacitor Voltage Balancing Algorithm for a Single-phase T-type Inverter Vũ Hoàng Phương*, Kiều Hữu Phúc, Trần Văn Phương, Nguyễn Đình Ngọc, Nguyễn Quang Địch Trường Đại học Bách khoa Hà Nội, Hà Nội, Việt Nam * Email: phuong.vuhoang@hust.edu.vn Tóm tắt Bài báo đề xuất thuật toán điều chế độ rộng xung cải tiến để giải quyết vấn đề mất cân bằng điện áp trên các tụ điện một chiều cho nghịch lưu T-type 1 pha. Bằng cách thay đổi hệ số điều chế, các trạng thái dư được sử dụng tác động vào quá trình phóng hoặc nạp cho các tụ điện DC để cân bằng được điện áp. Sự thay đổi của điện áp trên các tụ điện một chiều trong các trạng thái hoạt động được phân tích trong bài báo này. Thuật toán đề xuất được kiểm chứng cho ứng dụng trong nghịch lưu kiểu T-type 1 pha ở chế độ độc lập. Hơn nữa ảnh hưởng của sự mất cân bằng điện áp lên tổng méo sóng hài điện áp đầu ra được phân tích. So với thuật toán ban đầu, thuật toán cải tiến cho thấy chất lượng điện áp đầu ra giảm 1,28% tổng độ méo sóng hài. Thêm vào đó, cấu trúc điều khiển của bộ biến đổi giúp đạt được thời gian phản hồi nhanh chóng của hệ thống. Các kết quả mô phỏng, thực nghiệm đã khẳng định hiệu quả của phương pháp điều chế độ rộng xung cải tiến cho bộ nghịch lưu đa mức 1 pha kiểu T-type. Từ khóa: Nghịch lưu kiểu T-type, cân bằng điện áp trên tụ, điều chế độ rộng xung (PWM). Abstract The paper proposes an improved pulse width modulation algorithm to solve the voltage imbalance on DC capacitors for single-phase T-type inverter. By changing the modulation index, the residual states can be applied to the discharge or charge state on the DC capacitors to balance the voltage. The variation of the voltage across the DC capacitors in the operating states is analyzed in this paper. The proposed algorithm is validated for application in single-phase T-type inverters in independent mode. Furthermore, the effect of the voltage imbalance on the total output voltage harmonic distortion is analyzed. Compared with the original algorithm, the improved algorithm shows that the output voltage quality reduces 1.28% of the total harmonic distortion. Additionally, the converter control structure helps in achieving the fast time response of the system. The simulation and experimental results have confirmed the effectiveness of the improved pulse width modulation method for single-phase T-type inverter. Keywords: T-type inverter, balance capacitor voltages, pulse width modulation (PWM).1. Giới thiệu * các van, nâng cao hiệu suất và giảm tần số chuyển mạch. Hiện nay, có rất nhiều sơ đồ cho các bộ biến Năng lượng tái tạo đang là điểm nóng của toàn đổi đa mức như: kiểu diode kẹp (Neutral-Pointcầu. Vì vây việc xây dựng và đưa vào các ứng dụng Clamped-NPC), kiểu cầu H nối tầng (Cascaded H-các hệ thống điện dùng năng lượng tái tạo đã trở bridge multilevel-CHB), kiểu T-type [3-8]. Tuythành một yêu cầu bức thiết. Trong số các nguồn nhiên, bộ nghịch lưu kiểu T-type có nhiều lợi thế nhấtnăng lượng tái tạo, năng lượng mặt trời là trường hợp trong hệ thống năng lượng mặt trời áp mái sử dụngđiển hình. Với yêu cầu chuyển đổi từ nguồn điện 1 cho lưới điện 1 pha [8].chiều được cung cấp từ các tấm pin mặt trời sangnguồn điện xoay chiều, bộ nghịch lưu phải đạt được Các thuật toán cân bằng điện áp trên các tụ điệncác tiêu chí về chất lượng điện áp đầu ra để cấp cho DC được nghiên cứu để nâng cao độ tin cậy của bộtải sử dụng hoặc hòa lưới [1,2]. Do đó, nghịch lưu đa biến đổi kiểu T-type 1 pha [9]. Tuy nhiên, các kết quảmức ứng dụng cho hệ thống phát điện năng lượng đạt được ở các công trình đã công bố cho thấy độmặt trời được nhiều nhóm nghiên cứu quan tâm, bộ chênh lệch điện áp trên 2 tụ DC vẫn còn lớn. Do đó,nghịch lưu này có nhiều ...