Т. 326, № 7

Обзор многоуровневых инверторов тока ветроэнергетических станций

Обзор посвящен однофазным и трехфазным многоуровневым инверторам тока для ветроэнергетических станций. Обзор выполнен в основном по материалам зарубежной печати. Во введении дается краткое обоснование актуальности использования многоуровневых инверторов в ветроэнергетических установках, а также сравнение автономных инверторов тока и напряжения. Перечислены достоинства инвертора тока и области его применения. Далее рассматриваются однофазные варианты. Такие топологии просты в реализации и понимании процесса формирования уровней выходного тока. Для них определяется базовая топология, на основании которой для некоторых топологий приводятся сравнительные характеристики по числу силовых элементов и системам управления. Отдельное внимание уделяется топологиям с уменьшенным числом силовых ключей. Кроме того, акцентируется внимание на однофазных многоуровневых инверторах тока, построенных с использованием неизолированных ключей. Рассмотрены особенности их управления, достоинства и недостатки. Применительно к трехфазным многоуровневым автономным инверторам тока также определяется базовая топология. Описываются два метода преобразования трехфазных схем при использовании принципа дуальности инверторов тока и напряжения и несколько топологий трехфазных многоуровневых инверторов тока, полученных с использованием данного принципа. В статье говорится о проблеме баланса токов в многоуровневых инверторах тока в отдельных каскадах и о принципах его реализации. Эта проблема аналогична проблеме баланса напряжений в многоуровневых инверторах напряжения. Приводятся трехфазные топологии, которые формируются из однофазных ячеек. Это актуально для мощных преобразователей. Рассмотрен новый класс многоуровневых топологий автономных инверторов тока, который называется квазимногоуровневые топологии. Описываются особенности их работы и достоинства. Для каждой из описанных в статье топологий приводится краткое описание способа управления. В конце статьи по итогам проведенного обзора предложена классификация различных топологий многоуровневых автономных инверторов тока с использованием нескольких критериев.

Ключевые слова:

электронный ресурс, ветроэнергетические станции, автономные инверторы тока, многоуровневые автономные инверторы тока, системы управления, способы управления, принцип дуальности, квазимногоуровневые топологии, классификация топологий,

Авторы:

Мальнев Алексей Иванович

Баховцев Игорь Анатольевич

Зиновьев Геннадий Степанович

Скачать PDF