単一デルタブリッジセル変換器を用いた単方向三相/直流変換器の制御法と実験検証

カテゴリ: 研究会(論文単位)

論文No: EDD23067,SPC23250

グループ名: 【C】電子・情報・システム部門 電子デバイス/【D】産業応用部門 半導体電力変換合同研究会

発行日: 2023/10/23

タイトル(英語): Control and Experimental Verification of Unidirectional 3-phase/dc Power Converter using Single-Delta Bridge-Cell Converter

著者名: 中村 優飛(東京工業大学),鈴木 温也(東京工業大学),萩原 誠(東京工業大学)

著者名(英語): Yuto Nakamura(Tokyo Institute of Technology),Atsuya Suzuki(Tokyo Institute of Technology),Makoto Hagiwara(Tokyo Institute of Technology)

キーワード: 単一デルタブリッジセル（ＳＤＢＣ）変換器|自励式無効電力補償装置（ＳＴＡＴＣＯＭ）|Single-Delta Bridge-Cell (SDBC) converter|STATic synchronous COMpensator (STATCOM)

要約(日本語): 本論文は、SDBC変換器と単相ダイオード整流器を、動作周波数150Hzの中周波変圧器を介して組み合わせた単方向三相直流電力変換器を紹介する。従来のSDBC変換器とは異なり、無効電力に加えて有効電力を制御することができ、この特徴を利用して変電所負荷の一部に必要な電力を供給することができる。その結果、線間高圧変圧器の定格電力を低減することができる。一方、従来のSDBC変換器でクラスタバランス制御を実現するために用いられている循環電流制御は、ダイオード整流器の非線形性のためにコンバータに用いることができない。本論文では、この問題を解決するために、負方向逆相電流を用いてクラスタバランス制御を実現し、100V、5kVAのミニモデルを用いて制御の妥当性を実験的に確認した。

要約(英語): This paper presents a unidirectional 3-phase/dc power converter combining the single-delta bridge-cell (SDBC) converter and a single-phase diode rectifier via a medium-frequency transformer with an operating frequency of 150 Hz for utility applications. Unlike the conventional SDBC converter, it can control active power in addition to reactive power and this feature can be used to supply a part of substation load with necesarry power. Consequently, the power rating of the line-frequency high-voltage transformer can be reduced. Meanwhile, the circulating current control used in the conventional SDBC converter to achieve the cluster balancing control cannot be used in the converter due to the nonlinear nature of the diode rectifier. To solve this problem, this paper uses the negative-sequence current to achieve the cluster balancing control, and the validity of the control is confirmed experimentally using a 100-V, 5-k downscaled model.

本誌: 2023年10月26日-2023年10月27日電子デバイス/半導体電力変換合同研究会-2

本誌掲載ページ: 129-134 p

原稿種別: 日本語

PDFファイルサイズ: 1,260 Kバイト