Voltage balance based on capacitor voltage value sorting algorithm in the MMC converter ; Cân bằng điện áp dựa trên thuật toán sắp xếp giá trị điện áp tụ điện trong bộ biến đổi đa mức MMC

The application of Modular Mutilevel Converter (MMC) in power systems has many advantages such as: Operation at high voltage, large capacity. The problem of MMC when applying Nearest Level Modulation (NLM) is to balance the voltage on the capacitors to ensure the stable operation of the MMC to reduce the switching frequency of the IGBT. This paper proposes a voltage balance algorithm on the capacitor by arranging the capacitor voltage value to select the ON and OFF option of the Sub-Module (SM). The algorithm is implemented by the arrangement of the capacitor voltage value measure from the sensors to select the appropriate turned-on SMs in a modulation cycle in order to ensure the capacitor voltage balance among SM. The algorithm is applied in the MMC model with 13 voltage levels and is verified by the simulation on Simulink software and system experiments to prove that the algorithm is feasible. ; Việc áp dụng bộ biến đổi MMC (Modular Mutilevel Converter) cho các hệ thống điện có nhiều ưu điểm như: Hoạt động ở điện áp cao, công suất lớn. Vấn đề của MMC khi áp dụng điều chế NLM (Nearest Level Modulation) là cân bằng điện áp trên các tụ điện nhằm đảm bảo sự hoạt động ổn định của MMC để giảm được tần số chuyển mạch của IGBT. Bài báo này đề xuất thuật toán cân bằng điện áp trên tụ điện bằng cách sắp xếp giá trị điện áp tụ điện để lựa chọn đóng mở các SM (Sub-Module). Thuật toán được thực hiện bằng cách sắp xếp giá trị điện áp tụ đo về từ các cảm biến để chọn lựa cách phù hợp được bật trong một chu kỳ điều chế để đảm bảo cân bằng điện áp tụ giữa các SM. Thuật toán được áp dụng cho mô hình MMC có 13 mức điện áp xoay chiều và được kiểm chứng bằng mô phỏng trên phần mềm Simulink và thực nghiệm để chứng minh thực hiện thuật toán là khả thi.