Switched Midpoint Modular Multilevel Converter With Third-Order Harmonic Injection, Extended Natural Balancing, and Fault-Blocking Capability
Notice bibliographique
Résumé
This article considers the switched midpoint modular multilevel converter (SMPC) topology, which has been recently proposed for the integration of renewable sources and interconnections in ac-dc grids. The SMPC employs a shared flying stack of half-bridge submodules (HBSMs) per phase, which enables zero-voltage switching (ZVS) of its director switches (DSs). It reduces the number of required submodules and lowers energy storage requirements by <inline-formula xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink"> <tex-math notation="LaTeX">$\mathbf {17.7\% }$ </tex-math></inline-formula> and <inline-formula xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink"> <tex-math notation="LaTeX">$\mathbf {40\% }$ </tex-math></inline-formula>, respectively, compared to the conventional modular multilevel converter (MMC). This article extends the SMPC to operate with significantly higher modulation indexes by considering the third-order harmonic injection and fault-blocking capability, making it particularly attractive for reliable high-voltage direct current (HVdc) applications requiring a wide voltage variation. Other benefits of the extended SMPC include simplified harmonic current elimination required for stack voltage balancing and reduced semiconductor stress, resulting in significant loss reduction, surpassing even the most efficient competitor, i.e., HBSM-MMC. In addition, its full-bridge submodule (FBSM)-based outer stacks offer inherent dc fault protection through its capacitors’ back EMF generation and dc fault ride-through. The principles of operation and energy-balancing concepts are presented and compared with previous well-known counterparts. Finally, the simulation results and experimental evaluations using a lab-scale prototype based on OPAL-RT MMC test bench are given to validate the superiority of the converter’s performance.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction distillée sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Apprise à partir de 10 348 étiquettes directes de Codex et de 10 348 étiquettes directes de Gemma. Le mode candidate est l'union des têtes enseignantes seuillées; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont ni des étiquettes humaines ni des étiquettes directes de modèles de pointe.
Scores Codex et Gemma par catégorie
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,001 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,000 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule tête enseignante, pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».