کنترل مبدل چند سطحی ماژولار MMC در یک سیستم HVDC چند ترمیناله

با ایجاد مراکز عظیم تولید و توسعه فراوان شبکه های قدرت بهم پیوسته و نیز لزوم تبادل مقرون به صرفه انرژی الکتریکی، کاربرد خطوط HVDC جهت کاهش هزینه انتقال انرژی از نیروگاه های بزرگ و دور از محل مصرف (نیروگاه های آبی و بادی) و همچنین ارتباط شبکه های AC با یکدیگر (چند کشور همسایه)، را الزامی نموده است. در این شبکه ها از مبدل های چند سطحی متفاوتی استفاده می شود. لذا داشتن یک مبدل چند سطحی مناسب به عنوان اصلی ترین قسمت انتقال بوده و کیفیت توان از شاخصه های مطلوب این مبدل محسوب می شود. یکی از مبدل های چند سطحی پرکاربرد در صنعت، مبدل چند سطحی ماژولار است که کنترل حلقه بسته ی این مبدل ها بسیار مهم می باشد زیرا با تغییر شرایط بار، شرایط جدیدی برای سیستم به وجود می آید که پایداری آن را تحت الشعاع قرار می دهد. در این مقاله پایداری یک مبدل چند سطحی ماژولار که از سمت DC به سیستم HVDC چند ترمیناله متصل شده است و از سمت AC نیز به بار و شبکه کوپل شده مورد بررسی قرار می گیرد تا در آن ضمن حصول حداکثر توان از واحد HVDC پایداری شبکه نیز تامین شود. همچنین تغییرات آنی جریان خروجی مرجع و جریان بازوهیا مرجع لحاظ گردیده است. با نوشتن معادلات دینامیکی و فضای حالت و حالت ماندگار این مبدل به روابطی برای توان اکتیو و راکتیو رسیده شده که با استفاده از آن می توان حداکثر توان دریافتی با شرط تضمین پایداری را محاسبه نمود و سپس با تعریف یک تابع انرژی مناسب برای سیستم و استفاده از قوانین لیاپانف پایداری مبدل را تحلیل کرد. در واقع هدف اصلی این مقاله شامل تضمین پایداری شبکه با وجود تغییر بار، علاوه بر آن دریافت حداکثر توان اکتیو یا راکتیو از سیستم HVDC، همچنین بهبود شبکه از نظر توان راکتیو و هارمونیک ها می باشد.

کلیدواژه ها:

سیستم HVDC چند ترمیناله ، مبدل چند سطحی ماژولار ، کنترل لیاپانف ، کیفیت توان