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Untersuchung des Dreipunkt - Neutral Point Clamped - Stromrichters mit Spannungszwischenkreis (3L-NPC-VSC) für Niederspannungswindkraftanwendungen

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Untersuchung des Dreipunkt - Neutral Point Clamped - Stromrichters mit Spannungszwischenkreis (3L-NPC-VSC) für Niederspannungswindkraftanwendungen

Michael Sprenger (Broschiert, Deutsch)

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Optischer Zustand

Beschreibung

Das Ziel der Arbeit war die Untersuchung eines neuartigen Phasenbausteins mit der Topologie des Dreipunkt - Neutral Point Clamped - Stromrichters mit Spannungszwischenkreis (3L-NPC-VSC) für Windkraftanwendungen. Wichtige Anforderungen an den Phasenbaustein und daraus resultierende Herausforderungen, sowie Lösungen für ausgewählte Teilprobleme werden präsentiert. Um die Vorteile des 3L-NPC-VSC für Hersteller von Windkraftanlagen zugänglich zu machen, ist es sinnvoll, einen neuartigen Phasenbaustein zu entwickeln. Der Phasenbaustein soll einfach in Systeme zu integrieren sein, in denen gegenwärtig Zweipunktstromrichter (2L-VSC) zum Einsatz kommen. Da sich Modulation, Zwischenkreisbalancierung und Kurzschlussschutz vom 2L-VSC unterscheiden, soll der Phasenbaustein diese Herausforderungen eigenständig bewältigen. Die Arbeit beschreibt die Konzeption eines solchen Phasenbausteins und behandelt insbesondere die Modulation, die Zwischenkreisbalancierung und den Kurzschlussschutz des 3L-NPC-VSC. Ein Vergleich verschiedener Modulationsverfahren wurde durchgeführt und die am besten geeigneten Verfahren für die Implementation in den Phasenbaustein ausgewählt. Eine Anforderung war, dass dieser Signale einer übergeordneten Regelung verarbeiten kann, welche für einen 2L-VSC berechnet wurden. Ein Überblick der Zwischenkreisbalancierungsverfahren zeigte, dass nahezu alle den Nachteil einer zusätzlich benötigten Strommessung haben. Die Untersuchung einer neuen an der Professur Leistungselektronik der TU Dresden entwickelten Methode ohne den Bedarf der Strommessung zeigte, dass diese anwendbar ist. Der Algorithmus wurde simuliert, implementiert und experimentell getestet und zeigte gute Resultate. Die Aufgabe eines komplett unabhängigen Kurzschlussschutzes war die schwierigste. Alle möglichen Fehler innerhalb eines Moduls wurden analysiert und kategorisiert. Einige Fehlertypen können innerhalb einer Phase behandelt werden. Entsprechende Algorithmen wurden entwickelt und getestet. Allerdings gibt es Fehlertypen, die nicht durch die Steuerung einer einzelnen Phase behandelt werden können. Eine schnelle Kommunikation zwischen den drei Phasen des Konverters wäre notwendig. Alternativ könnte eine übergeordnete Steuerung diese Fehler behandeln. Zum Schluss wurde ein Demonstrator des Phasenbausteins aufgebaut und experimentell untersucht. Einige Messergebnisse werden gezeigt, um die Funktion zu verifizieren. Weniger zeigen

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Produktinformationen

Technische Daten

Erscheinungsdatum

29.07.2015

Sprache

Deutsch

EAN

9783843921862

Herausgeber

Dr. Hut

Serien- oder Bandtitel

Elektrotechnik

Sonderedition

Nein

Autor

Michael Sprenger

Seitenanzahl

121

Einbandart

Broschiert

Schlagwörter

Spannungszwischenkreis, Stromrichter, Neutral Point Clamped

Thema-Inhalt

T - Technologie, Ingenieurswissenschaft, Landwirtschaft THR - Elektrotechnik TH - Energietechnik, Elektrotechnik und Energiemaschinenbau

Höhe

210 mm

Breite

14.8 cm

Warnhinweise und Sicherheitsinformationen

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