Controle de Equilíbrio de Potência e Tensão de um Novo Transformador de Estado Sólido Trifásico Usando Inversores H-Bridge Cascateados Multiníveis para Aplicações de Microrede

Este artigo apresenta uma nova aplicação de esquemas de controle de equilíbrio de potência e tensão para a topologia de transformador de estado sólido (SST) baseada em inversor multinível H-bridge em cascata (CHMI). Para reduzir a carga no controlador e simplificar o algoritmo de modulação, uma estratégia de controle mestre-escravo (MSC) é projetada para a etapa do ponte ativa dupla (DAB). O controlador mestre executa todos os cálculos de controle e modulação, e os controladores escravos gerenciam apenas a comutação de dispositivos e a proteção. Devido ao desequilíbrio inerente de potência e tensão do link CC em SST baseado em H-bridge em cascata, este artigo apresenta uma estratégia de compensação baseada em um controlador de corrente desacoplado dq trifásico. Um componente de sequência zero ótimo é injetado no esquema de modulação para que as correntes da rede trifásica sejam equilibradas. Além disso, para regular estritamente a tensão de saída de todos os módulos DAB para o valor alvo, um método de referência de tensão dinâmica também é implementado. Com este método de controle proposto, as correntes da rede trifásica e a tensão do link CC em cada módulo podem ser simultaneamente equilibradas. Finalmente, resultados de simulação e experimentais são apresentados para validar o desempenho do controlador e sua aplicação ao SST de microrede.