Modüler çok seviyeli dönüştürücü tabanlı rüzgar enerjisi dönüşüm sistemi tasarımı ve uygulaması

Modüler çok seviyeli dönüştürücü (MÇD), modüler yapısı sayesinde rüzgar enerjisi dönüşüm sistemi (REDS) için etkili bir güç elektroniği ara yüzüdür. En yakın seviye modülasyonu (ESM) yöntemi altında kapasitör gerilim dengelemesi, MÇD'nin her bir alt modülünün kapasitör gerilimini sabit tutmak için kritik bir konudur. Bu tezde, bu konuya odaklanılarak yeni yaklaşımlar keşfedilmiştir. Buna göre, ilk olarak, son gelişmeler dikkate alınarak MÇD'nin devre topolojisi, kontrolü ve uygulamaları hakkında ayrıntılı bir inceleme sunulmaktadır. İkinci olarak, MÇD için artan çıkış gerilim kalitesine sahip yeni bir ESM yöntemi önerilmiştir. Üçüncü olarak, ESM yöntemi altında kapasitör gerilim dengeleme şemasına dahil edilen durum sayısı hesaplama formülü kullanılarak genelleştirilmiş bir alt modül seçim yöntemi geliştirilmiş ve örnekleme frekansı analizi yapılmıştır. Dördüncü olarak, MÇD tabanlı REDS için ESM yöntemi altında verimli bir kapasitör gerilim dengeleme şeması, histerezis akım kontrolü tabanlı PI denetleyici kullanan DC-bağ gerilim kontrol şeması ve ortak kuplaj noktasında dq referans çerçevesi tabanlı yük gerilim kontrol tekniği tasarlanmış ve geliştirilmiştir. Çeşitli vaka çalışmaları kullanılarak önerilen kapasitör gerilim dengeleme şemasının ve ESM yönteminin etkinliğini doğrulamak için simülasyon çalışmaları yapılmıştır. Sonuç olarak, önerilen kapasitör gerilim dengeleme şemasının MÇD tabanlı REDS için ESM yöntemi altında uygulanabilirliğini göstermek için deneysel çalışmalar sunulmaktadır.