Modular multilevel DC-DC converters interconnecting high-voltage and medium-voltage DC grids

Aachen / E.ON Energy Research Center, RWTH Aachen University (2019) [Buch, Doktorarbeit]

Seite(n): 1 Online-Ressource (vi, 124 Seiten) : Illustrationen, Diagramme

Kurzfassung

Diese Dissertation behandelt einen isolierten, bidirektionalen und weichschaltenden Gleichspannungswandler, der für die Verbindung von Mittelspannungs-Gleichstromverteilungsnetzen und Hochspannungs-Gleichstromübertragungsnetzen vorgesehen ist. Der vorgeschlagene Gleichspannungswandler kombiniert parallel geschaltete Zweistufen-Umrichter (engl. Two-Level Converter (TLC)) auf der Mittelspannungsseite und einen modulareren mehrstufigen Konverter (engl. Modular Multilevel Converter (MMC)) auf der Hochspannungsseite, und wird daher als TLC-MMC-Wandler bezeichnet. Es wird das Funktionsprinzip des TLC-MMC Wandlers entwickelt, dass einen weichschaltenden Betrieb gewährleistet, indem Blindstrom durch den MMC in die Mittelspannungsseite eingespeist wird. Dadurch arbeiten die Leistungshalbleiter der Zweistufen-Umrichter im weichschaltenden Bereich wodurch ultimativ die Anzahl der Bauelemente reduziert werden kann. Im Vergleich zu den vorhandenen Topologien für diese Anwendung, weist der TLC-MMC Wandler eine reduzierte Anzahl passiver und aktiver Bauelemente und geringe Halbleiterverluste über einen weiten Leistungsbereich bei variablen Eingangs- und Ausgangsspannungen auf. Die Themenbereiche der Topologien, Steuerung und fehlertoleranten Betriebs des TLC-MMC-Wandlers werden in dieser Dissertation simulativ und experimentell validiert.

Autorinnen und Autoren

Autorinnen und Autoren

Cui, Shenghui

Gutachterinnen und Gutachter

de Doncker, Rik W.
Marquardt, Rainer

Identifikationsnummern

  • ISBN: 978-3-942789-67-7
  • REPORT NUMBER: RWTH-2019-05892

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