Zeitschrift für Elektrotechnik und Elektronik

Verwendung des Oberwellenspektrums zur Erkennung von Gleichstromquellenfehlern und zur Leistungssteigerung bei kaskadierten Multilevel-Wechselrichtern

Radmanesh Hamid, Kavousi A und Rashidi Mohammad

Die zunehmende Verwendung von Multilevel-Wechselrichtern kann Probleme wie Oberwellenverschmutzung verursachen, für die eine geeignete Lösung erforderlich ist. In diesem Dokument wird ein dreiphasiger 7-stufiger Kaskadenwechselrichter simuliert und unter Berücksichtigung von drei separaten, isolierten Quellen getestet. Normalerweise wird diese Struktur verwendet, wenn die Stromquellen erneuerbare Energien wie Photovoltaik- und Windturbinensysteme sind. Aufgrund der Art der Fehler bricht eine der Quellen zusammen. In diesem Fall werden die Ebenen des Wechselrichters auf Ebene fünf reduziert. Für den 5-stufigen Kaskaden-Multilevel-Wechselrichter müssen andere Hardwarefilter und andere Schaltwinkel verwendet werden. Um die Ziele des Dokuments zu erreichen, wird die SHPWM-Technik zur Auswahl der Schaltwinkel verwendet. Darüber hinaus werden die 5. und 7. Harmonische verwendet, um zu erkennen, ob sich das System im Normalmodus befindet oder ob ein Systemfehler vorliegt. Die Simulations- und Versuchsergebnisse zeigen die Stärke jeder Harmonischen für 7-stufige und 5-stufige Multilevel-Wechselrichter. Mithilfe der FFT-Funktion werden die Stärke der Systemspannung und des Oberwellenspektrums zu jedem Zeitpunkt angezeigt. Im Moment der Fehlererkennung werden der Schaltwinkel und der Modulationsindex geändert, um die Spannungsgröße und Stromqualität zu verbessern und die Ausgangsspannung auf einem angegebenen Niveau zu fixieren.