Strategie řízení modulárních víceúrovňových měničů

Abstract

Tato diplomová práce se zabývá řízením víceúrovňových modulárních měničů. V úvodu je krátce popsána jejich topologie a prostudováno několik typů používaných submodulů. Topologie modulárních víceúrovňových měničů (MMC) generuje připínáním a odpínáním submodulů příslušné výstupní napětí. S vyšším počtem submodulů ve větvi měniče je také k dispozici více napěťových hladin a výstupní proud vhodnou zátěží je méně zvlněný. Dále je popsána problematika chytrých sítí a možnosti uplatnění MMC měničů v tzv. solid state transformers a v energy routerech, které jsou pro rozvoj chytrých sítí důležité. V budoucnu by mohly energy routery nahradit stávající rozvodné transformátory. Dále jsou zde uvedeny možnosti řízení, používané modulační techniky a také techniky balancování napětí kondenzátorů, které jsou pro správnou funkci MMC nezbytné. Poslední část práce obsahuje výsledky simulace MMC usměrňovače.

This diploma thesis deals with the control of modular multilevel converters. At the beginning is short description of MMC topology and several types of submodules is presented. MMC topology generates desired voltage by switching on and off submodules. The output voltage gain more voltage levels with increasing number of submodules per converter arm. With more voltage levels also the current waveform that flows through a suitable load is smoother. The problematics of smart grids and possible implementation of MMC in SST and in energy routers, that are important for future development of smart grids, are presented in next section. Energy routers could replace nowadays transformers used for distribution. Furthermore, there are listed possible control strategies, used modulation techniques and also techniques for capacitor voltage balancing which are very important for MMC topology. Simulation results of MMC rectifier are shown in the last section of this thesis.