بهبود تحمل‌پذیری خطای کلیدهای نیمه‌هادی قدرت در یکسوساز فعّال مبتنی بر مبدل چندسطحی پل آبشاری

نویسندگان

1 گروه مهندسی برق قدرت، دانشکده مهندسی برق و کامپیوتر، دانشگاه ارومیه، ارومیه، ایران

2 گروه مهندسی برق قدرت، دانشکده مهندسی برق ، دانشگاه شهید بهشتی، تهران، ایران

3 استادیارگروه مهندسی برق قدرت، دانشکده مهندسی برق و کامپیوتر، دانشگاه ارومیه، ارومیه، ایران

doi
10.22034/tjee.2023.56279.4620
چکیده

در این مقاله روشی مبتنی بر کنترل پیش‌بین جهت بهبود تحمل‌پذیری خطای کلید در مبدل تمام پل آبشاری هفت سطحی در کاربرد یکسوسازی فعال ارائه می‌شود. اگر یکی از کلیدهای قدرت مبدل تمام پل آبشاری معیوب شود، شکل موج جریان AC ورودی و ولتاژ خازن‌های لینکdc  سلول‌ها در مقدار مرجع خود تثبیت نمی‌شوند درنتیجه کل مبدل باید از مدار خارج شود. روش پیشنهادی با به‌کارگیری مدل سیستم، و با استفاده از روش کنترل پیش‌بین، امکان کارکرد مبدل باوجود سلول معیوب را فراهم می‌سازد. در روش پیشنهادی ابتدا مدل دینامیکی زمان-گسسته استخراج شده، سپس تابع هزینه‌ای که دربرگیرنده اهداف کنترلی است، تعریف شده است. با بررسی حالت‌های کلیدزنی در دسترس پس از رخداد خطا، بهترین حالت کلیدزنی که تابع هزینه را کمینه می‌کند، انتخاب و به مبدل اعمال می‌شود. پس از رخداد خطا، روش پیشنهادی قادر است تا ولتاژ خازن هر سلول را، با ریپل کمی در مقدار مرجع خودتنظیم کند. بنابراین توان موردنیاز همه بارهای dc تأمین می‌شود. همچنین جریان ورودی یکسوساز، جریان مرجع را به‌درستی دنبال می‌کند. کارایی و صحت روش پیشنهادی، با شبیه‌سازی بر روی یکسوساز مبتنی بر مبدل تمام پل آبشاری هفت سطحی در محیط MATLAB/SIMULINK ارزیابی شده است.