اندازه گیری گروهی ولتاژ خازن ها و پایش برخط ظرفیت برای مبدل چند سطحی ماژولار

مبدل چند سطحی ماژولار (MMC) یک انتخاب رایج برای کاربردهای توان بالا به دلیل ساختار قابل توسعه است. با این حال استفاده از تعداد زیادی خازن در ساختار MMC باعث چالش فنی اولیه در کاهش قابلیت اطمینان آن شده است. در کاربردهای الکترونیک قدرت خازن­ها یکی از اجزا با بیشترین احتمال خرابی هستند. همچنین، برای کنترل تعادل ولتاژ خازن­ها در ساختار MMC، نیاز به تعداد زیادی حسگر ولتاژ است که باعث افزایش هزینه مبدل شده است. علاوه براین، استفاده از تعداد حسگرهای ولتاژ زیاد باعث افزایش حجم اطلاعات رد و بدل شده بین سیستم قدرت و پردازنده مرکزی می­شود که باعث محدودیت در سرعت پردازنده شده است. بنابراین نظارت بر سلامت ظرفیت (CHM) خازن­ها با کاهش تعداد حسگرهای ولتاژ ضروری است. این مقاله یک روش نظارت بر ظرفیت با تعداد حسگرهای کاهش یافته را ارائه می­دهد. در روش پیشنهادی برای هر دو زیرماژول نیم پل از یک حسگر ولتاژ استفاده شده است و ولتاژ خازن­ها با بهره­گیری از یک روش تخمین ولتاژ خازن با حجم محاسبات کم بدست می­آید. علاوه بر این با استفاده از نسبت افزایش ولتاژ خازن تخمین زده شده به اندازه گیری شده در طول جریان مثبت بازو، یک روش نظارت بر ظرفیت ساده ارائه شده است. نتایج شبیه سازی و ازمایشگاهی کارایی روش پایش ظرفیت و کاهش حسگر پیشنهادی را در شرایط مختلف نشان می­دهد.

Keywords:

Modular multilevel converter (MMC) , capacitance monitoring , voltage sensor reduction , reliability , مبدل چند سطحی ماژولار (MMC) , پایش ظرفیت , حسگر ولتاژ , قابلیت اطمینان