- Tytuł:
-
Fourier series and wavelet transform applied to stepped waveform synthesis in multilevel convertors
Szereg Fouriera i transformata falkowa zastosowane do syntezy schodkowych przebiegów wyjściowych przekształtników wielopoziomowych - Autorzy:
-
Iwaszkiewicz, J.
Perz, J. - Powiązania:
- https://bibliotekanauki.pl/articles/159944.pdf
- Data publikacji:
- 2006
- Wydawca:
- Sieć Badawcza Łukasiewicz - Instytut Elektrotechniki
- Tematy:
-
falownik wielopoziomowy
przekształtnik wielopoziomowy
przebiegi schodkowe
multilevel converters
stepped waveform synthesis - Opis:
-
The paper is related to the problem of generating the high quality AC voltage waveforms using multilevel converters. This technique can be applied especially in the distributed power energy systems with renewable DC voltage sources like photovoltaic farms and fuel cells. A novel approach to the synthesis of AC voltage waveforms, applying analytical methods like Fourier transform and Haar wavelets is presented. The analysis of the obtained waveforms is presented as well as examples of chosen parameter optimisation. The comparison of modulation methods and their impact on converter topology is discussed.
W wielu zastosowaniach, takich jak systemy energetyki rozproszonej lub urządzenia zasilania bezprzerwowego, podstawowym wymaganiem jest dostarczanie do odbiorników sinusoidalnego napięcia o częstotliwości 50 Hz, charakteryzującego się niską zawartością harmonicznych. Napięcie dostarczane ze źródeł prądu stałego takich jak akumulatory, systemy fotowoltaiczne czy ogniwa paliwowe jest przetwarzane na napięcie przemienne za pomocą przekształtników energoelektronicznych. Jakość przebiegów generowanych przez te urządzenia, w szczególności zaś współczynnik zawartości wyższych harmonicznych THD (Total Harmonic Distortion), powinny odpowiadać odpowiednim standardom. Typowym rozwiązaniem problemu przekształcania energii elektrycznej jest dwupoziomowy przekształtnik energoelektroniczny (VSI - Voltage Source Inverter), sterowany metodą modulacji szerokości impulsów (PWM - Pulse Width Modulation). Ta metoda kształtowania przebiegów ma dobrze znane niedogodności związane z wysoką częstotliwością przełączeń łączników, takie jak straty mocy w łącznikach półprzewodnikowych oraz potrzeba stosowania dodatkowych filtrów w celu eliminacji z przebiegów wyjściowych składowych wysokiej częstotliwości. Niedogodności te mogą być znacznie zmniejszone przy zastosowaniu przekształtników wielopoziomowych sterowanych metodą modulacji amplitudy. Referat prezentuje nowe metody formowania przebiegów schodkowych falowników wielopoziomowych. Rozdział 1 przedstawia propozycję rozwiązania zagadnienia aproksymacyjnego polegającego na aproksymacji funkcji f(x)=sin(x) za pomocą ciągu funkcji gn(x) opisujących impulsy prostokątne. Parametry tego ciągu określono wykorzystując współczynniki Fouriera szeregu ortogonalnego funkcji gn(x). W rozdziale 2 przeanalizowano spektra harmonicznych przebiegów napięcia schodkowego generowanego w ten sposób i poszukano optymalnego, w sensie minimalnej zawartości wyższych harmonicznych (THD), kształtu takiego przebiegu dla falownika trójpoziomowego. Wykazano, że stosując proponowane metody optymalizacyjne można uzyskać znaczące zmniejszenie współczynnika THD (z 31,09 % do 20,40 %). Rozdział 3 poświęcony został wykorzystaniu nowego narzędzia matematycznego, jakim jest transformata falkowa, do syntezy przebiegów schodkowych. Opisano pierwsze przekształcenie falkowe Haara, a następnie przeanalizowano możliwości wykorzystania dyskretnej odwrotnej transformaty falkowej do syntezy przebiegów przemiennych przekształtników wielopoziomowych. - Źródło:
-
Prace Instytutu Elektrotechniki; 2006, 229; 59-74
0032-6216 - Pojawia się w:
- Prace Instytutu Elektrotechniki
- Dostawca treści:
- Biblioteka Nauki
Artykuł