The Experts below are selected from a list of 429 Experts worldwide ranked by ideXlab platform
Li Ran - One of the best experts on this subject based on the ideXlab platform.
-
A Compact MMC Submodule Structure With Reduced Capacitor Size Using the Stacked Switched Capacitor Architecture
IEEE Transactions on Power Electronics, 2016Co-Authors: Yuan Tang, Minjie Chen, Li RanAbstract:Modular multilevel converters (MMCs) are being developed for the grid connection of offshore wind or tidal farms. In order to reduce the construction and maintenance costs, it is desirable to reduce the weight and volume of the system. In current MMC submodule designs, the Reservoir Capacitor usually accounts for over 50% of the total volume and 80% of weight. This paper presents a new design concept and control principle for a submodule using the stacked switched Capacitor (SSC) architecture that can significantly reduce the Capacitor size in an MMC. Practical considerations for a high-voltage high-power SSC-based MMC submodule are presented in this paper, through the design of a 21-level, 40-kV (pole-pole dc), 19.1-MW, grid-connected system, and the concept is demonstrated experimenttally on a scaled-down 400-V, 12.3-Apeak laboratory prototype submodule. It is shown that with the proposed SSC architecture, the total volume of Capacitors in each submodule can be reduced by more than 40% without significantly increasing the power loss.
-
A compact MMC submodule structure with reduced Capacitor size using the stacked switched Capacitor architecture
'Institute of Electrical and Electronics Engineers (IEEE)', 2016Co-Authors: Tang Yuan, Chen Minjie, Li RanAbstract:Modular multilevel converters (MMCs) are being developed for the grid connection of offshore wind or tidal farms. In order to reduce the construction and maintenance costs, it is desirable to reduce the weight and volume of the system. In current MMC submodule designs, the Reservoir Capacitor usually accounts for over 50% of the total volume and 80% of weight. This paper presents a new design concept and control principle for a submodule using the stacked switched Capacitor (SSC) architecture that can significantly reduce the Capacitor size in an MMC. Practical considerations for a high-voltage high-power SSC-based MMC SM are presented in this paper, through the design of a 21-level, 40 kV (pole-pole dc), 19.1 MW, gridconnected system, and the concept is demonstrated experimenttally on a scaled-down 400 V, 12.3 Apeak laboratory prototype submodule. It is shown that with the proposed SSC-architecture, the total volume of Capacitors in each submodule can be reduced by more than 40% without significantly increasing the power loss
Yuan Tang - One of the best experts on this subject based on the ideXlab platform.
-
A Compact MMC Submodule Structure With Reduced Capacitor Size Using the Stacked Switched Capacitor Architecture
IEEE Transactions on Power Electronics, 2016Co-Authors: Yuan Tang, Minjie Chen, Li RanAbstract:Modular multilevel converters (MMCs) are being developed for the grid connection of offshore wind or tidal farms. In order to reduce the construction and maintenance costs, it is desirable to reduce the weight and volume of the system. In current MMC submodule designs, the Reservoir Capacitor usually accounts for over 50% of the total volume and 80% of weight. This paper presents a new design concept and control principle for a submodule using the stacked switched Capacitor (SSC) architecture that can significantly reduce the Capacitor size in an MMC. Practical considerations for a high-voltage high-power SSC-based MMC submodule are presented in this paper, through the design of a 21-level, 40-kV (pole-pole dc), 19.1-MW, grid-connected system, and the concept is demonstrated experimenttally on a scaled-down 400-V, 12.3-Apeak laboratory prototype submodule. It is shown that with the proposed SSC architecture, the total volume of Capacitors in each submodule can be reduced by more than 40% without significantly increasing the power loss.
Minjie Chen - One of the best experts on this subject based on the ideXlab platform.
-
A Compact MMC Submodule Structure With Reduced Capacitor Size Using the Stacked Switched Capacitor Architecture
IEEE Transactions on Power Electronics, 2016Co-Authors: Yuan Tang, Minjie Chen, Li RanAbstract:Modular multilevel converters (MMCs) are being developed for the grid connection of offshore wind or tidal farms. In order to reduce the construction and maintenance costs, it is desirable to reduce the weight and volume of the system. In current MMC submodule designs, the Reservoir Capacitor usually accounts for over 50% of the total volume and 80% of weight. This paper presents a new design concept and control principle for a submodule using the stacked switched Capacitor (SSC) architecture that can significantly reduce the Capacitor size in an MMC. Practical considerations for a high-voltage high-power SSC-based MMC submodule are presented in this paper, through the design of a 21-level, 40-kV (pole-pole dc), 19.1-MW, grid-connected system, and the concept is demonstrated experimenttally on a scaled-down 400-V, 12.3-Apeak laboratory prototype submodule. It is shown that with the proposed SSC architecture, the total volume of Capacitors in each submodule can be reduced by more than 40% without significantly increasing the power loss.
Супруновская, Наталия Игоревна - One of the best experts on this subject based on the ideXlab platform.
-
Structure-parametric synthesis of Reservoir Capacitor circuits in thyristor discharge pulses former of regulated voltage
НТУ "ХПИ", 2013Co-Authors: Супруновская, Наталия ИгоревнаAbstract:Проведен параметрический синтез трехконтурных цепей накопительного конденсатора в тиристорном формирователе разрядных импульсов, использующем регулирование обратной связи по напряжению для оптимизации средней импульсной мощности в нагрузке, электрическое сопротивление Rн которой может изменяться от разряда к разряду. Целевой функцией синтеза было выбрано повышение средней импульсной мощности в нагрузке, а критериями оптимизации – величина напряжения заряда конденсатора, коэффициент использования его энергии и КПД разрядной цепи. Определены оптимальные параметры элементов трехконтурных цепей конденсатора для достижения максимальной средней импульсной мощности в нагрузке при ограничениях, накладываемых длительностью паузы между включениями тиристорных коммутаторов, а также изменением добротности и КПД зарядного и разрядного контуров конденсатора.It is performed the parametric synthesis of the Reservoir Capacitor circuits in the discharge pulses former (DPF) of installation for a volumetric electro-spark dispersion (VESD) of metal with a positive back coupling of charge Capacitor store voltage from a residual voltage after its previous discharge. Objective function was increasing of average pulse power in the load, and optimization criterions were Capacitor charge voltage, efficiency factor of discharge circuit and use factor of Capacitor. Optimal values of parameters of circuit elements of DPF (taking into account their restrictions for conservation of dispersion process) at which the maximum average pulse power in the load is attained are define
-
Synthesis of charge-discharge circuits of thyristor formers of discharge pulses with positive back coupling on voltage
НТУ "ХПИ", 2013Co-Authors: Щерба, Анатолий Андреевич, Супруновская, Наталия Игоревна, Маслак, Л. П., Белецкий, О. А.Abstract:Выполнен синтез двухконтурных электрических цепей накопительного конденсатора в тиристорном формирователе разрядных токов в технологической нагрузке, электрическое сопротивление R н которой может изменяться от разряда к разряду. Целевой функцией синтеза было выбрано повышение средней импульсной мощности в нагрузке, а критериями оптимизации – величина напряжения заряда конденсатора, коэффициент использования его энергии и КПД разрядной цепи. Определены оптимальные параметры элементов двухконтурных цепей конденсатора для достижения максимальной средней импульсной мощности в нагрузке при ограничениях, накладываемых свойствами тиристорных коммутаторов, а также изменением добротности и КПД зарядного и разрядного контуров конденсатора.It is performed the synthesis of the two-circuit Reservoir Capacitor circuits in the thyristor discharge current former in technological load which electrical resistance can change from one discharge to another. Objective function of synthesis was a increasing of average pulse power in the load, and optimization criterions were the Capacitor charge voltage, efficiency factor of discharge circuit and use energy factor of Capacitor. Optimal parameters of elements of two-circuit Capacitor circuits (taking into account restrictions due to properties of thyristor commutator and Q-factor changing as well as efficiency factor of charge and discharge capacity circuits) at which the maximum average pulse power in the load is attained are define
Shcherba M. A. - One of the best experts on this subject based on the ideXlab platform.
-
Application of Vyshnegradky's diagrams for transient analysis in electric discharge installations with stochasticload
Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут", 2018Co-Authors: Suprunovska N., Shcherba M. A.Abstract:Purpose. To analyze the transient processes in the discharge circuit of Reservoir Capacitor of electric discharge installationsat a change in the circuit configuration duringthe discharge as well as to determine the appropriate circuit parameters for which the discharge process described by the third-order differential equation remains a dampedoscillatory process. Methodology. We have applied the concepts of theoretical electrical engineering, the principles of theory of electrical circuits, theory of automatic control systems and mathematical simulation in the software package MathCAD 12. Results. We have obtained the analytical expressions and graphical dependenciesthat allow us to determine a relationship between the value of the element parameters of the discharge circuit of installations with anadditional active-inductive chain and the character ofthe transient discharge process without solving a third-order differential equation. Originality. Using Vyshnegradsky's criteria and their graphical representations in the form of diagrams,we have proposed the procedure for determining the inductance value in additional chain shunting the Capacitor of electric discharge installation in order to avoid the undesirable aperiodic discharge transient process in the stochastic load. Practical value. The use of this approach makes it possible to determine the ranges of the expedient change in the additional inductance at different load resistances for the realization of transient process required by the technology – the oscillatory discharge of the Reservoir Capacitor trough the load.Цель. Целью статьи является анализ переходных процессов в разрядной цепи накопительного конденсатора электроразрядных установок при изменении ее конфигурации во время разряда и определение целесообразных параметров цепи, при которых процесс разряда, описываемый дифференциальным уравнением третьего порядка, остается затухающим колебательным процессом. Методика. Для проведения исследований использовались научные положения теоретической электротехники, теория электрических цепей, теория систем автоматического регулирования и математическое моделирование в программном пакете MathCAD 12. Результаты. Получены аналитические выражения и графические зависимости, устанавливающие связь между значениями параметров элементов разрядной цепи установок с дополнительной активно-индуктивной цепочкой и характером переходного процесса разряда конденсатора без решения дифференциального уравнения третьего порядка. Научная новизна. Используя критерии Вышнеградского и их графические изображения в виде диаграмм, предложена методика определения величины индуктивности дополнительной цепочки, шунтирующей конденсатор электроразрядной установки, для исключения его нежелательного апериодического разряда на стохастическую нагрузку. Практическое значение. Использование данного подхода позволяет определить диапазоны целесообразного изменения дополнительной индуктивности при различных сопротивлениях нагрузки для реализации необходимого для технологии переходного процесса – колебательного разряда накопительного конденсатора на нагрузку
-
APPLICATION OF VYSHNEGRADKY'S DIAGRAMS FOR TRANSIENT ANALYSIS IN ELECTRIC DISCHARGE INSTALLATIONS WITH STOCHASTIC LOAD
'National Technical University Kharkiv Polytechnic Institute', 2018Co-Authors: Suprunovska N., Shcherba M. A.Abstract:Purpose. To analyze the transient processes in the discharge circuit of Reservoir Capacitor of electric discharge installations at a change in the circuit configuration during the discharge as well as to determine the appropriate circuit parameters for which the discharge process described by the third-order differential equation remains a damped oscillatory process. Methodology. We have applied the concepts of theoretical electrical engineering, the principles of theory of electrical circuits, theory of automatic control systems and mathematical simulation in the software package MathCAD 12. Results. We have obtained the analytical expressions and graphical dependencies that allow us to determine a relationship between the value of the element parameters of the discharge circuit of installations with an additional active-inductive chain and the character of the transient discharge process without solving a third-order differential equation. Originality. Using Vyshnegradsky's criteria and their graphical representations in the form of diagrams, we have proposed the procedure for determining the inductance value in additional chain shunting the Capacitor of electric discharge installation in order to avoid the undesirable aperiodic discharge transient process in the stochastic load. Practical value. The use of this approach makes it possible to determine the ranges of the expedient change in the additional inductance at different load resistances for the realization of transient process required by the technology – the oscillatory discharge of the Reservoir Capacitor trough the load. Цель. Целью статьи является анализ переходных процессов в разрядной цепи накопительного конденсатора электроразрядных установок при изменении ее конфигурации во время разряда и определение целесообразных параметров цепи, при которых процесс разряда, описываемый дифференциальным уравнением третьего порядка, остается затухающим колебательным процессом. Методика. Для проведения исследований использовались научные положения теоретической электротехники, теория электрических цепей, теория систем автоматического регулирования и математическое моделирование в программном пакете MathCAD 12. Результаты. Получены аналитические выражения и графические зависимости, устанавливающие связь между значениями параметров элементов разрядной цепи установок с дополнительной активно-индуктивной цепочкой и характером переходного процесса разряда конденсатора без решения дифференциального уравнения третьего порядка. Научная новизна. Используя критерии Вышнеградского и их графические изображения в виде диаграмм, предложена методика определения величины индуктивности дополнительной цепочки, шунтирующей конденсатор электроразрядной установки, для исключения его нежелательного апериодического разряда на стохастическую нагрузку. Практическое значение. Использование данного подхода позволяет определить диапазоны целесообразного изменения дополнительной индуктивности при различных сопротивлениях нагрузки для реализации необходимого для технологии переходного процесса – колебательного разряда накопительного конденсатора на нагрузку