دانلود ترجمه مقاله کنترل جریان مبدل چند سطحی مدولار برای کاربردهای HVDC

1. مقدمه 2. مبانی MMC 3. کنترل ولتاژ خروجی 4. کنترل جریان با تحریک ثابت 5. کنترل جریان با تحریک متناسب با خطا 6. نتایج شبیه سازی 7. کاربرد در مزرعه بادی دریایی 8. نتیجه گیری

چکیده – مبدل ‌های چند سطحی مدولار (MMC) یک گزینه نوظهور و نویدبخش برای انتقال جریان مستقیم با ولتاژ بالا (HVDC)، اتصال مزرعه های بادی دریایی و FACTS هستند. در چنین مبدل‌ هایی، دو استراتژی جدید برای کنترل جریان پیشنهاد شده است و در آن یک باند پیرامون جریان مرجع سه فاز تعریف شده است و ماژول‌هایی که باید روشن شوند، برای حفظ جریان های سه فاز در باندها انتخاب می شوند. در استراتژی اول، فقط سطوح ولتاژ مجاور سطح ولتاژ شبکه انتخاب می شوند؛ این امر «تحریک ثابت» نامیده می شود و زمانی مناسب تر است که تعداد ماژول ها در هر بازو کم باشد. استراتژی دوم از یک تحریک متناسب با خطای فعلی استفاده می کند و زمانی که تعداد ماژول ها در هر بازو زیاد باشد، مناسب ترین گزینه است. مبانی نظری استراتژی ها و نتایج شبیه سازی در حلقه کنترل توان اکتیو و راکتیو خارجی ارائه شده اند. در نهایت، استراتژی های کنترل فعلی به منظور انتقال HVDC از مزرعه بادی دریایی به شبکه خشکی اعمال شده اند. مقدمه: هزینه یک مزرعه بادی دریایی (OWF) عمدتاً شامل توربین‌های بادی (30-50%)، زیرساخت های پست برق و الکتریکی (15-30%)، پایه ها (15-25%) و تاسیسات (0-30%) می باشد [1]. اخیراً، به دلیل افزایش ساخت و سازOWF ، علاقه به انتقال جریان مستقیم ولتاژ بالا (HVDC) به عنوان بخشی از زیرساخت الکتریکی، افزایش یافته است. به طور کلی،OWF را می توان از طریق انتقال DC یا AC به نیروی برق متصل کرد. زمانی که مزرعه بادی در نزدیکی ساحل قرار دارد، وجود مبدل های الکترونیکی قدرت باعث می شود تا انتقال در DC گران تر شود، در عین حال زمانی که مزرعه بادی از ساحل دور است، تعداد کابل های بیشتر باعث می شود تا انتقال در AC ، گران تر شود. مرز بین این دو وضعیت حدود 90 کیلومتر است [2]. همچنین، طول کابل های انتقال حفاظت شده AC به دلیل ظرفیت خازنی شان محدود و باعث مصرف توان راکتیو بالا می شود؛ برعکس، کابل های DC نیازی به توان راکتیو ندارند [3].

Multi-modular converters (MMC) are an emerging and promising option for high voltage direct current (HVDC) transmission, connection of offshore wind farms and FACTS. For such converters, two new strategies for current control are proposed, in which a band is defined around the reference current of the three phases, and modules to be turned ON are chosen to keep the three phase currents within the bands. In the first strategy, only the voltage levels adjacent to the grid voltage level are chosen; this is called “constant excitation” and it is the most appropriate when the number of modules per arm is small. The second strategy uses an excitation proportional to the current error, and it is the most appropriate when the number of modules per arm is great. The theoretical foundation of the strategies and the simulation results within an external active and reactive power control loop are presented. Finally, the current control strategies were applied to HVDC transmission from offshore wind farm to the onshore grid. Introduction: The cost of an offshore wind farm (OWF) is mainly composed of wind turbines (30-50%), substation and electricity infrastructure (15-30%), foundations (15-25%) and installation (0-30%) [1]. As a part of the electricity infrastructure, the interest in high voltage direct current (HVDC) transmission has grown lately due to the increase in the construction of OWF. In general, the OWF can be connected to the mains via DC or AC transmission. The presence of power electronic converters makes DC transmission more expensive when the wind farm is near the coast, while the higher number of cables makes the transmission more expensive in AC when it is far from the coast. The boundary between the two situations is about 90 km [2]. Also, the length of AC shielded transmission cables is limited due to their capacitance, responsible for the high reactive power consumption; conversely, DC cables do not need reactive power [3].