Disseny, control i implementació en DSP d'un inversor trifàsic de tres nivells amb topologia NPC per una microxarxa

Abstract

En aquest projecte es presenta el disseny, control i implementació en DSP d’un inversor trifàsic multinivell amb topologia NPC destinat a una microxarxa. Tant els filtres com el control del mateix s’han dissenyat pensant en que l’inversor injecta corrent a una xarxa trifàsica de 3 fils. L’objectiu principal del mateix és realitzar una plataforma experimental en la qual s’implementa el convertidor abans mencionat. Així, es dissenyen els diferents elements necessaris per tal d’adequar el convertidor amb l’entorn de treball. Cal fer èmfasi amb el disseny del filtre de sortida del convertidor. Concretament, s’estudien diferents alternatives amb l’elecció final d’un filtre LCL. Pel que fa al control implementant, es controla el corrent que circula per la primera inductància del filtre. A més, degut a que no es té una càrrega trifàsica sinó que s’injecta corrent a la xarxa, també es realimenta la tensió en bornes dels condensadors del filtre LCL. Quant a la modulació, s’ha escollit SVPWM (Space Vector Pulse Width Modulation). En ella s’han analitzat diferents alternatives. Una d’elles és la de realitzar el mínim nombre de commutacions possibles, amb la qual es desequilibra el bus i, en conseqüència, s’ha menystingut. L’elecció final ha estat la de distribuir de forma equànime el temps d’aplicació d’aquells vectors que representen iguals tensions. No obstant, a la tensió de bus se li afegeixen diferents proteccions que desactiven la commutació en cas de desequilibri. A continuació, es comparen els resultats obtinguts en la plataforma experimentals amb els teòrics i els que s’havien obtingut d’antuvi amb les simulacions. Cal destacar que s’indiquen diferents línies futures de treball per tal de fer que el convertidor sigui més robust i tingui més funcionalitats, com ara introduir el control de la tensió de bus en la modulació i afegir comunicacions CAN a la placa de control, la qual ja disposa del perifèric, per tal de poder ser introduït en una microxarxa. Finalment, es presenta l’anàlisi econòmic i mediambiental.