RT21 | Modularer Multilevel-Konverter (MMC) in DC-Netzen

Der Vortrag befasst sich hauptsächlich mit der Verwendung des modularen Multilevel-Wandlers (MMC) als DC-DC-Wandler, wobei die OPAL-RT-Plattform für die Validierung solcher Wandler verwendet wird. Der Vortrag ist in zwei Themen unterteilt. Das erste Thema befasst sich mit einem zweistufigen modularen Multilevel-DC-DC-Wandler, der für die Verbindung zwischen zwei Gleichstromnetzen mit unterschiedlichen Spannungsniveaus oder für die Versorgung einer Gleichstromlast mit unterschiedlichem Spannungsniveau vorgesehen ist. Der Wandler besteht aus einem Halbbrücken-MMC, gefolgt von einem H-Brücken-MMC, wobei nur Halbbrücken-Submodule verwendet werden. Die erste Stufe erzeugt eine Rechteckwechselspannung, während die zweite Stufe als Gleichrichter fungiert, um die erforderliche Gleichspannung zu erzeugen. Dieser Wandler ist auf OPAL-RT als Model-in-the-Loop-System aufgebaut, wobei das gesamte Modell mit seinem Regler auf der OPAL-RT-Plattform aufgebaut ist. Das zweite Thema befasst sich mit einem hybriden modularen Multilevel-Gleichspannungswandler mit zwei aktiven Brücken für HGÜ-Netze. Der Wandler wird verwendet, um zwei verschiedene Arten von HGÜ-Netzen miteinander zu verbinden (VSC-basiertes HGÜ-Netz mit LCC-basiertem HGÜ-Netz). Der Konverter besteht aus einer Spannungsquellen-MMC (VS-MMC) und einer Stromquellen-MMC (CS-MMC), die über einen Trenntransformator von vorne nach hinten verbunden sind. Der Konverter kann erfolgreich einen unterbrechungsfreien bidirektionalen Stromfluss zwischen den beiden Netzen bereitstellen. Zur Validierung wird in diesem Fall Hardware(CHiL) verwendet, wobei der DC-DC-Wandler auf der OPAL-RT-Plattform aufgebaut ist, während der Controller auf eine externe hardware (DSP) geladen wird. Der DSP ist für die Verarbeitung der Steuer- und Rückkopplungssignale des exakten, auf der OPAL-RT-Plattform aufgebauten DC-DC-Wandlers verantwortlich.