Выбор схемы поперечно подключаемого активного фильтра с функцией компенсации кратковременных прерываний напряжения

Константин Сергеевич Кошелев; Никита Андреевич Алексеев; Виктор Николаевич Карпов; Александр Маратович Матинян; Максим Валерьевич Пешков

Выбор схемы поперечно подключаемого активного фильтра с функцией компенсации кратковременных прерываний напряжения

Константин Сергеевич Кошелев, Никита Андреевич Алексеев, Виктор Николаевич Карпов, Александр Маратович Матинян, Максим Валерьевич Пешков

Аннотация

Рассмотрены схемы модульных многоуровневых преобразователей, перспективных для создания активного фильтра с функциями компенсации реактивного тока нагрузки, её симметрирования, фильтрации токов высших гармоник и кратковременного электроснабжения нагрузки в паузе автоматического повторного включения (АПВ). Проведено сравнение схем распределённого и сосредоточенного подключения накопителя энергии, выполненного на базе суперконденсаторов. Показано, что схема с сосредоточенным накопителем предпочтительна за счёт более простого способа увеличения ёмкости накопителя и меньшей установленной энергоёмкости накопителей.

Ключевые слова

модульный многоуровневый преобразователь, накопитель энергии, распределённый суперконденсатор, сосредоточенный суперконденсатор.

Полный текст:

PDF

Литература

Жежеленко, И.В. Оценка надёжности электрооборудования при пониженном качестве электроэнергии [Текст] / И.В. Жежеленко, Ю.Л. Саенко, А.В. Горпинич // Вести в электроэнергетике. – 2006. – № 6. – С. 13 -- 17.

PAN European LPQI power quality survey [Text] // Proceedings of 19th International Conference on Electricity Distribution (CIRED 2007). -- Vienna, 2007.

Eberhard, A. Power Quality [Text] / A. Eberhard. – InTECH, 2011. – 374 p.

Rashid, M.H. Power electronics handbook [Text] / M.H. Rashid. – Elsevier, 2011. – 1409 p.

Rodrigo, F.M. Modular multilevel converters: control and applications [Electronic resource] / F.M. Rodrigo, D. Ramirez, A.B. Rey-Boue [et al.]. -- Energies 2017, doi: 10.3390/en10111709.

Абдулвелеев, И.Р. Анализ способов модуляции напряжения активных выпрямителей на базе модульных многоуровневых конвертеров [Текст] / И.Р. Абдулвелеев, Т.Р. Храмшин, Г.П. Корнилов // Вестник ЮУрГУ. Сер. Энергетика. – 2015. – № 3. – С. 25 -- 36.

Матинян, А.М. Компенсация реактивного тока прямой последовательности и тока обратной последовательности с помощью СТК и АФКУ [Текст] / А.М. Матинян // Электро. Электротехника. Электроэнергетика. Электротехническая промышленность. – 2016. – № 1. – С. 12 -- 16.

Hagiwara, М. Negative-Sequence Reactive-Power Control by a PWM STATCOM Based on a Modular Multilevel Cascade Converter (MMCC-SDBC) [Text] / M. Hagiwara, R. Maeda, H. Akagi // IEEE transactions on Power Electronics. – 2012. – Vol. 48 (2). -- P. 720 -- 729.

Behrouzian, E. Investigation of negative sequence injection capability in H-bridge Multilevel STATCOM [Text]: Proceedings of Power Electronics and Applications 2014 – 16th European Conference / E. Behrouzian, M. Bongiorno, H.Z. De La Parra. – Lappeenranta, 2014.

Musolino, V. A comparison of supercapacitor and high-power Lithium batteries [Text]: Electrical systems for Aircraft, Railway and Ship Propolution / V. Musolino, E. Tironi. –Bologna, 2010.

Burke, A. Applications of supercapacitors in electric and hybrid vehicles [Text]: 5th European symposium on supercapacitor and hybrid solutions / A. Burke, H. Zhao. – Brasov, 2015.

Сон, Э.Е. Гибридная система накопления энергии [Текст] / Э.Е. Сон, К.К. Деньщиков, А.З. Жук, А.Н. Новиков, Н.Л. Новиков // Энергоэксперт. – 2017. – № 4. – С. 47 -- 53.

Yang, X. Super Capacitor Energy Storage Based MMC for Energy Harvesting in Mine Hoist Application [Text] / X. Yang, P. Wen, Y. Xue [et al.] // Energies. – 2017. – Vol. 10 (9). -- P. 1 – 11.

Cherix, N. Thesis: Functional Description and Control Design of Modular Multilevel Converters -- Towards Energy Storage Applications for Traction Networks [Text] /N. Cherix. -- Ecole Polytechnique, 2015. – 206 p.

Zygmanowski, M. Power Conditioning System with Cascaded H-Bridge Multilevel Converter – DC-link Voltage Balancing Method [Text]: Proceedings of Power Electronics and Applications 2011 – 14th European Conference / M. Zigmanowski, B. Grzesik, J. Michalak. – Birminham, 2011.

Hillers, A. Optimal design of the modular multilevel converter for an energy storage system based on split batteries [Text]: Proceedings of Power Electronics and Applications 2013 – 15th European Conference / A. Hillers, J. Biela. – Lille, 2013.

Visiladiotis, M. Modular Converter Architecture for Medium Voltage Ultra Fast EV Charging Stations: Global System Considerations [Text]: Proceedings of Electric Vehicle Conference / M. Visiladiotis, A. Rufer, A. Beguin. – Greenville, 2012.

Merlin, M.M.C. Cell capacitor sizing in modular multilevel converters and hybrid topologies [Text]: 14th European conference on Power electronics and applications / M.M.C. Merlin, T.C. Green, P.D. Mitcheson [et al.] – Lappeenranta, 2014.

Дроздов, А.В. Применение модульных многоуровневых преобразователей для улучшения качества электроэнергии в точке присоединения резкопеременной нагрузки [Текст] / А.В. Дроздов, А.Н. Киселев, А.М. Матинян // Электро. Электротехника. Электроэнергетика. Электротехническая промышленность. – 2014. – № 1. – С. 19 -- 23.