Thiết kế mô phỏng bộ biến đổi đa mức MMC dựa trên mô hình toán học các linh kiện điện tử khi áp dụng thuật toán điều chế NLM

Tóm tắt

Bài báo này trình bày việc thiết kế mô hình toán học cho mạch công
suất và mạch điều khiển của bộ biến đổi đa mức MMC. Nghiên cứu
tập trung vào việc mô tả toàn bộ các linh kiện điện tử của bộ biến đổi
đa mức MMC bằng các công thức toán học đảm bảo đầy đủ bản chất
vật lý và chức năng của các linh kiện điện tử trong hệ thống MMC.
Nhờ đó, bộ biến đổi đa mức MMC có thể được mô tả dưới dạng mô
hình toán học. Điều này giúp phát triển các công cụ để kiểm chứng
các thuật toán điều khiển cho MMC thuận tiện hơn do việc xây dựng
các mô hình thực nghiệm cũng như mô phỏng HIL (Hardware – in –
the – loop) của bộ biến đổi đa mức MMC gặp nhiều khó khăn do số
lượng các module thành phần của bộ biến đổi lớn, vượt quá giới hạn
cho phép của các thiết bị mô phỏng HIL. Quá trình xây dựng công
thức toán học cho các linh kiện điện tử và toàn bộ hệ thống mạch
công suất cũng như mạch điều khiển trong bài báo này được thực
hiện và mô phỏng trên phần mềm LabView khi áp dụng thuật toán
điều chế NLM để tạo ra các mức điện áp N+1, trong đó N là số SM
(sub-module) trên mỗi nhánh của MMC. Kết quả mô phỏng trên LabView được so sánh với mô hình MMC hoạt động trên phần mềm
Matlab trong cùng kịch bản mô phỏng và cùng các thông số kỹ thuật
để kiểm chứng hoạt động của bộ biến đổi MMC