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Decoupled Double Synchronous Reference Frame PLL for Power Converters Control / Rodriguez, Pedro in IEEE transactions on power electronics, Vol. 22 N°2 (Mars 2007) 

Public ISBD [article]  in IEEE transactions on power electronics > Vol. 22 N°2 (Mars 2007) . - 584-592 p. Titre : Decoupled Double Synchronous Reference Frame PLL for Power Converters Control Titre original : Double armature synchrone découplée PLL de référence pour la commande de convertisseurs de puissance Type de document : texte imprimé Auteurs : Rodriguez, Pedro, Auteur ; Pou, Josep, Auteur ; Bergas, Joan, Auteur Article en page(s) : 584-592 p. Note générale : Electronique Langues : Anglais (eng) Mots-clés : Grid-connected  converters  Phase  locked  loop  (PPL)  Positive  sequence  signal  detection  Synchronous  reference  frame  (SRF)  Convertisseurs  reliés  à  une  grille  Boucle  verrouillée  de  phase  Détection  positive  de  signal  d'ordre Index. décimale : 621.31 Production,approvisionnement et contrôle de l'électricité.Machines et appareils électriques.Mesure électrique.Magnétisme et électrostatique appliquées Résumé : This paper deals with a crucial aspect in the control of grid-connected power converters, i.e., the detection of the fundamental-frequency positive-sequence component of the utility voltage under unbalanced and distorted conditions. Specifically, it proposes a positive-sequence detector based on a new decoupled double synchronous reference frame phase-locked loop (DDSRF-PLL), which completely eliminates the detection errors of conventional synchronous reference frame PLL's (SRF-PLL). This is achieved by transforming both positive- and negative-sequence components of the utility voltage into the double SRF, from which a decoupling network is developed in order to cleanly extract and separate the positive- and negative-sequence components. The resultant DDSRF-PLL conducts then to a fast, precise, and robust positive-sequence voltage detection even under unbalanced and distorted grid conditions. The paper presents a detailed description and derivation of the proposed detection method, together with an extensive evaluation using simulation and experimental results from a digital signal processor-based laboratory prototype in order to verify and validate the excellent performance achieved by the DDSRF-PLL. Cet article traite un aspect crucial dans la commande des convertisseurs de puissance reliés à une grille, c.-à-d., la détection du composant de positif-ordre de fondamental-fréquence de la tension de service dans des conditions non équilibrées et tordues. Spécifiquement, il propose un détecteur de positif-ordre basé sur une nouvelle boucle phase-verrouillée découplée de double armature synchrone de référence (DDSRF-PLL), qui élimine complètement les erreurs de détection de l'armature synchrone conventionnelle PLL (SRF-PLL) de référence. Ceci est réalisé en transformant des composants de positif et de négatif-ordre de la tension de service en double SRF, duquel un réseau de découplage est développé afin de proprement extraire et séparer les composants de positif et de négatif-ordre. Les conduites résultantes de DDSRF-PLL puis à une détection rapide, précise, et robuste de tension de positif-ordre même dans des conditions non équilibrées et tordues de grille. Le papier présente une description et une dérivation détaillées de la méthode de détection proposée, ainsi qu'une évaluation étendue en utilisant la simulation et les résultats expérimentaux d'un prototype de laboratoire processeur-basé de signal numérique afin de vérifier et valider l'excellente exécution réalisée par le DDSRF-PLL. DEWEY : 621 ISSN : 0885-8993 RAMEAU : Convertisseurs électriques--Détection du signal En ligne : prodriguez@ee.upc.edu [article] Decoupled Double Synchronous Reference Frame PLL for Power Converters Control = Double armature synchrone découplée PLL de référence pour la commande de convertisseurs de puissance [texte imprimé] / Rodriguez, Pedro, Auteur ; Pou, Josep, Auteur ; Bergas, Joan, Auteur . - 584-592 p. Electronique Langues : Anglais (eng) in IEEE transactions on power electronics > Vol. 22 N°2 (Mars 2007) . - 584-592 p. Mots-clés : Grid-connected  converters  Phase  locked  loop  (PPL)  Positive  sequence  signal  detection  Synchronous  reference  frame  (SRF)  Convertisseurs  reliés  à  une  grille  Boucle  verrouillée  de  phase  Détection  positive  de  signal  d'ordre Index. décimale : 621.31 Production,approvisionnement et contrôle de l'électricité.Machines et appareils électriques.Mesure électrique.Magnétisme et électrostatique appliquées Résumé : This paper deals with a crucial aspect in the control of grid-connected power converters, i.e., the detection of the fundamental-frequency positive-sequence component of the utility voltage under unbalanced and distorted conditions. Specifically, it proposes a positive-sequence detector based on a new decoupled double synchronous reference frame phase-locked loop (DDSRF-PLL), which completely eliminates the detection errors of conventional synchronous reference frame PLL's (SRF-PLL). This is achieved by transforming both positive- and negative-sequence components of the utility voltage into the double SRF, from which a decoupling network is developed in order to cleanly extract and separate the positive- and negative-sequence components. The resultant DDSRF-PLL conducts then to a fast, precise, and robust positive-sequence voltage detection even under unbalanced and distorted grid conditions. The paper presents a detailed description and derivation of the proposed detection method, together with an extensive evaluation using simulation and experimental results from a digital signal processor-based laboratory prototype in order to verify and validate the excellent performance achieved by the DDSRF-PLL. Cet article traite un aspect crucial dans la commande des convertisseurs de puissance reliés à une grille, c.-à-d., la détection du composant de positif-ordre de fondamental-fréquence de la tension de service dans des conditions non équilibrées et tordues. Spécifiquement, il propose un détecteur de positif-ordre basé sur une nouvelle boucle phase-verrouillée découplée de double armature synchrone de référence (DDSRF-PLL), qui élimine complètement les erreurs de détection de l'armature synchrone conventionnelle PLL (SRF-PLL) de référence. Ceci est réalisé en transformant des composants de positif et de négatif-ordre de la tension de service en double SRF, duquel un réseau de découplage est développé afin de proprement extraire et séparer les composants de positif et de négatif-ordre. Les conduites résultantes de DDSRF-PLL puis à une détection rapide, précise, et robuste de tension de positif-ordre même dans des conditions non équilibrées et tordues de grille. Le papier présente une description et une dérivation détaillées de la méthode de détection proposée, ainsi qu'une évaluation étendue en utilisant la simulation et les résultats expérimentaux d'un prototype de laboratoire processeur-basé de signal numérique afin de vérifier et valider l'excellente exécution réalisée par le DDSRF-PLL. DEWEY : 621 ISSN : 0885-8993 RAMEAU : Convertisseurs électriques--Détection du signal En ligne : prodriguez@ee.upc.edu

Fast-Processing Modulation strategy for the neutral-point-clamped converter with total elimination of low-frequency voltage oscillations in the neutral point / Pou, Josep in IEEE transactions on industrial electronics, Vol. 54 N°4 (Août 2007) 

Public ISBD [article]  in IEEE transactions on industrial electronics > Vol. 54 N°4 (Août 2007) . - 2288-2294 p. Titre : Fast-Processing Modulation strategy for the neutral-point-clamped converter with total elimination of low-frequency voltage oscillations in the neutral point Titre original : Stratégie de traitement rapide de modulation pour le convertisseur maintenu par point neutre avec l'élimination totale des oscillations de basse fréquence de tension dans le point neutre Type de document : texte imprimé Auteurs : Pou, Josep, Auteur ; Zaragoza, Jordi, Auteur ; Rodriguez, Pedro, Auteur Article en page(s) : 2288-2294 p. Note générale : Electronique Langues : Anglais (eng) Mots-clés : Modulation  strategy  Neutral-point-clamped  (NPC)  converter  Pulsewidth-modulated  inverters  Three-level  converter  Voltage  balance  Stratégie  de  modulation  Convertisseur  maintenu  par  point  neutre  Inverseurs  modulés  par  largeur  d'impulsion  Convertisseur  à  trois  nivaux  Equilibre  de  tension Index. décimale : 621 Ingénierie mécanique en général. Technologie nucléaire. Ingénierie électrique. Machinerie Résumé : This paper presents a novel modulation strategy for a neutral-point-clamped converter. This strategy overcomes one of the main problems of this converter, which is the low-frequency voltage oscillation that appears in the neutral point under some operating conditions. The proposed modulation strategy can completely remove this oscillation for all the operating points and for any kind of loads, even unbalanced and nonlinear loads. The algorithm is based on a carrier-based pulsewidth modulation. Nevertheless, it can generate the maximum output-voltage amplitudes that are attainable under linear modulation, such as space-vector modulation. Furthermore, this technique can be implemented with a very simple algorithm and, hence, can be processed very quickly. The only drawback of this strategy is that the switching frequencies of the devices are one third higher than those of standard sinusoidal pulsewidth modulation. A control loop for balancing the voltages on the dc-link capacitors is also proposed. This balancing strategy is designed, so that it does not further increase the switching frequencies of the devices when it is applied to the converter. The proposed modulation technique is verified by simulation and experiment. Cet article présente une stratégie de modulation de roman pour un convertisseur neutre-point-maintenu. Cette stratégie surmonte un des problèmes principaux de ce convertisseur, qui est l'oscillation de basse fréquence de tension qui apparaît dans le point neutre dans quelques conditions de fonctionnement. La stratégie proposée de modulation peut complètement enlever cette oscillation pour tous points de fonctionnement et pour n'importe quel genre de charges, même de charges non équilibrées et non-linéaires. L'algorithme est basé sur une modulation à fil porteur de pulsewidth. Néanmoins, il peut produire des amplitudes maximum de rendement-tension qui sont possibles sous la modulation linéaire, telle que la modulation d'espace-vecteur. En outre, cette technique peut être mise en application avec un algorithme très simple et, par conséquent, peut être traitée très rapidement. Le seul inconvénient de cette stratégie est que les fréquences de commutation des dispositifs sont un tiers plus haut que ceux de la modulation sinusoïdale standard de pulsewidth. On propose également une boucle d'avertissement pour équilibrer les tensions sur les condensateurs de C.C-lien. Cette stratégie de équilibrage est conçue, de sorte qu'elle pas un accroissement plus ultérieur les fréquences de commutation des dispositifs quand elle est appliquée au convertisseur. La technique proposée de modulation est vérifiée par la simulation et l'expérience. DEWEY : 621 ISSN : 0278-0046 RAMEAU : Modulation (électronique) En ligne : pou@eel.upc.edu [article] Fast-Processing Modulation strategy for the neutral-point-clamped converter with total elimination of low-frequency voltage oscillations in the neutral point = Stratégie de traitement rapide de modulation pour le convertisseur maintenu par point neutre avec l'élimination totale des oscillations de basse fréquence de tension dans le point neutre [texte imprimé] / Pou, Josep, Auteur ; Zaragoza, Jordi, Auteur ; Rodriguez, Pedro, Auteur . - 2288-2294 p. Electronique Langues : Anglais (eng) in IEEE transactions on industrial electronics > Vol. 54 N°4 (Août 2007) . - 2288-2294 p. Mots-clés : Modulation  strategy  Neutral-point-clamped  (NPC)  converter  Pulsewidth-modulated  inverters  Three-level  converter  Voltage  balance  Stratégie  de  modulation  Convertisseur  maintenu  par  point  neutre  Inverseurs  modulés  par  largeur  d'impulsion  Convertisseur  à  trois  nivaux  Equilibre  de  tension Index. décimale : 621 Ingénierie mécanique en général. Technologie nucléaire. Ingénierie électrique. Machinerie Résumé : This paper presents a novel modulation strategy for a neutral-point-clamped converter. This strategy overcomes one of the main problems of this converter, which is the low-frequency voltage oscillation that appears in the neutral point under some operating conditions. The proposed modulation strategy can completely remove this oscillation for all the operating points and for any kind of loads, even unbalanced and nonlinear loads. The algorithm is based on a carrier-based pulsewidth modulation. Nevertheless, it can generate the maximum output-voltage amplitudes that are attainable under linear modulation, such as space-vector modulation. Furthermore, this technique can be implemented with a very simple algorithm and, hence, can be processed very quickly. The only drawback of this strategy is that the switching frequencies of the devices are one third higher than those of standard sinusoidal pulsewidth modulation. A control loop for balancing the voltages on the dc-link capacitors is also proposed. This balancing strategy is designed, so that it does not further increase the switching frequencies of the devices when it is applied to the converter. The proposed modulation technique is verified by simulation and experiment. Cet article présente une stratégie de modulation de roman pour un convertisseur neutre-point-maintenu. Cette stratégie surmonte un des problèmes principaux de ce convertisseur, qui est l'oscillation de basse fréquence de tension qui apparaît dans le point neutre dans quelques conditions de fonctionnement. La stratégie proposée de modulation peut complètement enlever cette oscillation pour tous points de fonctionnement et pour n'importe quel genre de charges, même de charges non équilibrées et non-linéaires. L'algorithme est basé sur une modulation à fil porteur de pulsewidth. Néanmoins, il peut produire des amplitudes maximum de rendement-tension qui sont possibles sous la modulation linéaire, telle que la modulation d'espace-vecteur. En outre, cette technique peut être mise en application avec un algorithme très simple et, par conséquent, peut être traitée très rapidement. Le seul inconvénient de cette stratégie est que les fréquences de commutation des dispositifs sont un tiers plus haut que ceux de la modulation sinusoïdale standard de pulsewidth. On propose également une boucle d'avertissement pour équilibrer les tensions sur les condensateurs de C.C-lien. Cette stratégie de équilibrage est conçue, de sorte qu'elle pas un accroissement plus ultérieur les fréquences de commutation des dispositifs quand elle est appliquée au convertisseur. La technique proposée de modulation est vérifiée par la simulation et l'expérience. DEWEY : 621 ISSN : 0278-0046 RAMEAU : Modulation (électronique) En ligne : pou@eel.upc.edu

Performance evaluation of fault-tolerant neutral-point-clamped converters / Ceballos, Salvador in IEEE transactions on industrial electronics, Vol. 57 N° 8 (Août 2010) 

Public ISBD [article]  in IEEE transactions on industrial electronics > Vol. 57 N° 8 (Août 2010) . - pp. 2709 - 2718 Titre : Performance evaluation of fault-tolerant neutral-point-clamped converters Type de document : texte imprimé Auteurs : Ceballos, Salvador, Auteur ; Pou, Josep, Auteur ; Robles, Eider, Auteur Année de publication : 2011 Article en page(s) : pp. 2709 - 2718 Note générale : Génie électrique Langues : Anglais (eng) Mots-clés : Fault  tolerance  Multilevel  converter  Neutral-point-clamped  (NPC)  converter  Reliability  Voltage  oscillation Index. décimale : 621.38 Dispositifs électroniques. Tubes à électrons. Photocellules. Accélérateurs de particules. Tubes à rayons X Résumé : This paper presents a study of the fault tolerance capacity of a neutral-point-clamped converter. Different faults in power semiconductors are considered, and the available postfault states of the converter are shown. In regard of the operation limits, two possible solutions are presented. In these solutions, adding a reduced number of additional components, the behavior of the converter when a switch fails improves considerably. Furthermore, an analysis of the neutral-point voltage balancing conditions after a fault and reconfiguration of the system is also evaluated. Experimental results that prove the correct operation of the proposed topologies are shown. DEWEY : 621.38 ISSN : 0278-0046 En ligne : http://ieeexplore.ieee.org/xpl/freeabs_all.jsp?arnumber=5166482 [article] Performance evaluation of fault-tolerant neutral-point-clamped converters [texte imprimé] / Ceballos, Salvador, Auteur ; Pou, Josep, Auteur ; Robles, Eider, Auteur . - 2011 . - pp. 2709 - 2718. Génie électrique Langues : Anglais (eng) in IEEE transactions on industrial electronics > Vol. 57 N° 8 (Août 2010) . - pp. 2709 - 2718 Mots-clés : Fault  tolerance  Multilevel  converter  Neutral-point-clamped  (NPC)  converter  Reliability  Voltage  oscillation Index. décimale : 621.38 Dispositifs électroniques. Tubes à électrons. Photocellules. Accélérateurs de particules. Tubes à rayons X Résumé : This paper presents a study of the fault tolerance capacity of a neutral-point-clamped converter. Different faults in power semiconductors are considered, and the available postfault states of the converter are shown. In regard of the operation limits, two possible solutions are presented. In these solutions, adding a reduced number of additional components, the behavior of the converter when a switch fails improves considerably. Furthermore, an analysis of the neutral-point voltage balancing conditions after a fault and reconfiguration of the system is also evaluated. Experimental results that prove the correct operation of the proposed topologies are shown. DEWEY : 621.38 ISSN : 0278-0046 En ligne : http://ieeexplore.ieee.org/xpl/freeabs_all.jsp?arnumber=5166482

Survey on fault operation on multilevel inverters / Pablo Lezana in IEEE transactions on industrial electronics, Vol. 57 N° 7 (Juillet 2010) 

Public ISBD [article]  in IEEE transactions on industrial electronics > Vol. 57 N° 7 (Juillet 2010) . - pp. 2207 - 2218 Titre : Survey on fault operation on multilevel inverters Type de document : texte imprimé Auteurs : Pablo Lezana, Auteur ; Pou, Josep, Auteur ; Thierry A. Meynard, Auteur Article en page(s) : pp. 2207 - 2218 Note générale : Génie électrique Langues : Anglais (eng) Mots-clés : Fault  diagnosis  Fault  tolerance  Multilevel  (ML)  converters Index. décimale : 621.38 Dispositifs électroniques. Tubes à électrons. Photocellules. Accélérateurs de particules. Tubes à rayons X Résumé : This paper is related to faults that can appear in multilevel (ML) inverters, which have a high number of components. This is a subject of increasing importance in high-power inverters. First, methods to identify a fault are classified and briefly described for each topology. In addition, a number of strategies and hardware modifications that allow for operation in faulty conditions are also presented. As a result of the analyzed works, it can be concluded that ML inverters can significantly increase their availability and are able to operate even with some faulty components. DEWEY : 621.38 ISSN : 0278-0046 En ligne : http://ieeexplore.ieee.org/xpl/freeabs_all.jsp?arnumber=5256213 [article] Survey on fault operation on multilevel inverters [texte imprimé] / Pablo Lezana, Auteur ; Pou, Josep, Auteur ; Thierry A. Meynard, Auteur . - pp. 2207 - 2218. Génie électrique Langues : Anglais (eng) in IEEE transactions on industrial electronics > Vol. 57 N° 7 (Juillet 2010) . - pp. 2207 - 2218 Mots-clés : Fault  diagnosis  Fault  tolerance  Multilevel  (ML)  converters Index. décimale : 621.38 Dispositifs électroniques. Tubes à électrons. Photocellules. Accélérateurs de particules. Tubes à rayons X Résumé : This paper is related to faults that can appear in multilevel (ML) inverters, which have a high number of components. This is a subject of increasing importance in high-power inverters. First, methods to identify a fault are classified and briefly described for each topology. In addition, a number of strategies and hardware modifications that allow for operation in faulty conditions are also presented. As a result of the analyzed works, it can be concluded that ML inverters can significantly increase their availability and are able to operate even with some faulty components. DEWEY : 621.38 ISSN : 0278-0046 En ligne : http://ieeexplore.ieee.org/xpl/freeabs_all.jsp?arnumber=5256213