The impct of power electronics converter in phase failure work on the power system network

Artykuł przedstawia wpływ pracy niepełnofazowej na pracę przekształtnika energoelektronicznego. Do badań wykorzystano trójpoziomowy przekształtnik NPC (ang. Neutral Point Clamped), sterowany metodą napięciowo zorientowaną Voltage Oriented Control (VOC). Przekształtnik ten pełni rolę sprzęgu, który integruje odnawialne źródła energii z siecią elektroenergetyczną. Artykuł zawiera omówienie przyczyn pracy niepełnofazowej oraz analizę wpływu awarii przekształtników na fragment sieci elektroenergetycznej. Symulacje przeprowadzono w środowisku MATLAB/Simulink. Badania obejmują również koncepcję zintegrowanego zabezpieczenia dla tranzystorów IGBT, sterowanego w układzie mikroprocesorowym DSP.The paper presents the results and the analysis of the simulations during the power converter’s phase failure work and its impact on the power grid. There are the output current and voltage plots during disturbances in the article. They include open-circuit in one phase of the inverter, short-circuit of the converter’s branch, a system control failure and a ground fault of one phase that occur near the inverter. The numerical model, which is based on a research and simulations, is designed in the MATLAB/Simulink environment. It includes the three-level converter NPC (Neutral Point Clamped). It is controlled by VOC (Voltage Oriented Control) and build on the transistors IGBT. The systems like these are used to integrate the unstable renewable sources with the stable power grid, in the flexible alternating current transmission systems (FACTS) or in the converter station of High Voltage Direct Current systems (HVDC). The paper shows also the causes of the phase failure work and negative consequences for the converter’s components. The result of the research is the proposal model of an integrated protection of IGBT. The model of the protection of a transistor will be built and implemented to a DSP processor in the future