Modelling and control of a back‐to‐back MMC–HVDC system using ADPSS

Cai, Pucheng; Xiang, Wang; Wen, Jinyu

doi:10.1049/joe.2018.8539

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“…The MMC, firstly proposed in [40], has been suggested as an alternative to other multilevel converters in many industrial applications like High voltage direct current (HVDC) transmission [41][42][43], industrial motor drives [44][45][46], and STATCOM [47,48]. The MMC features modularity, scalability, fault-tolerant ride-through, and enhanced capability to deal with unbalanced conditions, compared to CHB topologies.…”

Section: Three-phase MMC Based Pv Systemsmentioning

confidence: 99%

Medium Voltage Large-Scale Grid-Connected Photovoltaic Systems Using Cascaded H-Bridge and Modular Multilevel Converters: A Review

et al. 2020

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Medium-voltage (MV) multilevel converters are considered a promising solution for large scale photovoltaic (PV) systems to meet the rapid energy demand. This paper focuses on reviewing the different structures and the technical challenges of modular multilevel topologies and their submodule circuit design for PV applications. The unique structure of the converter's submodule provides modularity, independent control of maximum power point tracking (MPPT), galvanic isolation, etc. Different submodule circuits and MPPT methods to efficiently extract the PV power are reviewed. The integration of the multilevel converters to PV systems suffers unbalanced power generation during partial PV shading conditions. Several balancing strategies to solve this problem are presented and compared to give a better understanding of the balancing ranges and capabilities of each strategy. In addition, the paper discusses recent research advancements, and possible future directions of MV converters-based large-scale PV systems for grid integration.

show abstract

Section: Three-phase MMC Based Pv Systemsmentioning

confidence: 99%

Medium Voltage Large-Scale Grid-Connected Photovoltaic Systems Using Cascaded H-Bridge and Modular Multilevel Converters: A Review

et al. 2020

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“…This topology improves the generated power quality and maximises the power source harnessing [10]. In grid‐connected applications back‐to‐back (BTB) converters are usually employed as an interface circuit to facilitate the connection of other dispatchable DGs on the same bus [11]. This solution allows the improvement of the power quality and enables the GS system to work in a grid‐supporting mode as well.…”

Section: Introductionmentioning

confidence: 99%

Dispatchable distributed generation using a back‐to‐back converter for grid‐forming improvements based on feed‐forward action with load current prediction

Fogli

Souza

Fernandes

et al. 2020

IET power electron.

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“…Nos sistemas de geração distribuída (GD) despacháveis, que podem operar tanto como formador de rede quanto como supridor de rede, o BTB funciona como um circuito de interface permitindo a conexão de outras GD despacháveis no mesmo barramento (FOGLI; ALMEIDA; BARBOSA, 2017;CAI;XIANG;WEN, 2019). Esta solução, além de melhorar a qualidade de energia, habilita tal sistema GD trabalhar também no modo de suporte à rede elétrica.…”

Section: Utilização De Conversores Btb Em Sistemas De Energiaunclassified

Controle multivariável aplicado ao conversor back-to-back

Souza¹

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Este trabalho apresenta um estudo do conversor back-to-back (BTB) na perspectiva multivariável. Sistemas multivariáveis possuem algumas características particulares e, portanto, diferentes de plantas com única entrada e única saída (do inglês, single-input- single-output) (SISO). Logo, antes de estudar o BTB como um sistema de múltiplas entradas e múltiplas saídas (do inglês, multiple-inputs multiple-outputs) (MIMO), o trabalho revisita os principais conceitos de sistemas MIMO e apresenta diretrizes para analisar e controlar sistemas eletrônicos de potência multivariáveis. A principal diferença entre a análise de sistemas SISO e MIMO é a presença de direções. Sistemas MIMO lidam com vetores e, por este motivo, o ganho saída/entrada além de depender da frequência é afetado pela direção do vetor de entrada. Neste sentido, o conceito de valor singular máximo e mínimo são abordados como parte fundamental na análise e controle de plantas multivariáveis. Com a decomposição de valores singulares encontra-se as direções nas quais um sistema não-quadrado não pode ser controlado. A partir de outros conceitos, é possível definir, em plantas que possuem mais saídas que entradas, quais variáveis de saída não podem ser controladas. Neste trabalho é adotado o controle centralizado uma vez que é possível otimizar todo o sistema de controle, o que não é factível na estratégia descentralizada. Neste contexto, o regulador linear quadrático (do inglês, linear quadratic regulator) (LQR) se torna uma alternativa interessante devido às suas propriedades de robustez, desempenho e fácil implementação. O BTB é estudado em duas diferentes aplicações: i) conectado a duas redes elétricas de corrente alternada (CA) e ii) alimentando cargas isoladas. Para cada topologia um modelo detalhado em espaço de estados é desenvolvido e suas principais características analisadas através de ferramentas MIMO. Um projeto sistemático é proposto para direcionar a escolha das matrizes de pesos do LQR utilizado para projetar a lei de controle de ambas estruturas. O critério é baseado na análise da resposta em frequência dos valores singulares das matrizes de sensibilidade, de sensibilidade complementar, de sensibilidade a distúrbios e na minimização de suas normas infinitas. Resultados experimentais são apresentados para validar a abordagem teórica e verificar a eficácia do controle proposto.

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Modelling and control of a back‐to‐back MMC–HVDC system using ADPSS

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Medium Voltage Large-Scale Grid-Connected Photovoltaic Systems Using Cascaded H-Bridge and Modular Multilevel Converters: A Review

Medium Voltage Large-Scale Grid-Connected Photovoltaic Systems Using Cascaded H-Bridge and Modular Multilevel Converters: A Review

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Controle multivariável aplicado ao conversor back-to-back

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