جبران‌سازی کمبود ولتاژ در شبکه‌های توزیع نیروی برق به کمک بازیاب دینامیکی ولتاژ (DVR) مبتنی بر مبدل‌ چند سطحی با ساختار مدولار شده و اتصال آبشاری (MMCC)

در این مقاله ساختار DVR مبتنی بر اینورتر منبع ولتاژ چند سطحی با ساختار مدولار شده و اتصال آبشاری (MMCC) ارائه می‌شود. اینورتر چند سطحی به‌کاررفته شامل سه اینورتر تک فاز می‌باشد که در هر اینورتر سه سلول تمام پل به هم اتصال یافته و در نهایت سه ساق اینورتر با اتصال ستاره به یکدیگر متصل شده‌اند. این اینورترهای سری شده بدون ترانسفورماتور و تنها با استفاده از خازن فیلتر به شبکه وصل می‌شوند که این خود باعث کاهش چشمگیر در حجم, وزن و قیمت DVR می‌شود. DVRمورد نظر از سری کردن سه اینورتر تمام پل در هر فاز حاصل می‌شود، در نتیجه ولتاژ خروجی خط به خط اینورتر سیزده سطحی خواهد بود بنابراین محتوای هارمونیکی بسیار کم خواهد شد و با استفاده از یک فیلتر LC کوچک می‌توان به خروجی ولتاژ سینوسی باکیفیت بسیار بالادست یافت, ضمن اینکه این نسل از اینورترها قابلیت کارکرد در ولتاژهای بالا را دارا می‌باشد و نسبت به دیگر توپولوژی‌های مرسوم اینورترهای چند سطحی ادوات الکترونیک قدرت کمتری نیاز دارند و مشکل اینورتر خازن شناور و کلمپ دیودی را ندارند از اینرو کنترل آنها ساده‌تر و ولتاژ خروجی با دامنه بیشتری تولید می‌کنند که این امر در عملکرد DVR تأثیر بسزایی می‌گذارد و قابلیت اطمینان DVR را به علت ساختار مدولار شده اینورتر تا حد زیادی بالا می‌برد و در جبران‌سازی کمبود ولتاژ با دامنه‌های بیشتر عملکرد مطلوبی خواهد داشت. برای استخراج الگوی کلید زنی اینورترها از روش مدولاسیون بردار فضایی SVPWM استفاده می‌شود تا به خروجی با کمترین اعوجاج هارمونیکی (THD) و شکل موجی نزدیک به حالت سینوسی دست یابیم. در نهایت، جبران‌سازی کمبود ولتاژ توسط DVR در سه تیپ مختلف (هفت، پنج و سه سطحی) از لحاظ THD ولتاژ تزریقی مورد مقایسه قرار می‌گیرد. شبیه‌سازیDVR های پیشنهادی در محیط نرم افزاری MATLAB/Simulink انجام شده است.

بازیاب دینامیکی ولتاژ (DVR)، کمبود ولتاژ، مبدل چند سطحی مدولارشده با اتصال آبشاری (MMCC)، مدولاسیون SVPWM.