Modular multilevel converter for MVDC

With rising awareness and concern about environmental pollution and global warming, the current trend to meet energy demand is to shift the primary energy source from fossil fuels to electrical energy converted from renewable energy sources. In order for this large amounts of electric power to be integrated into the power grid, a strong link with low power losses is desirable. Due to limitations in AC power distribution, a preferable choice to fulfill this need is an MVDC distribution system, which is evolving and overcoming various technical obstacles. This thesis attempts to present a literature review of various modelling techniques of MMC as well as simulation models are summarized. FPGA based modulation techniques have also been reviewed to provide an idea on the optimal selection of modulation technique. The applications of MMC technique in medium to high voltage/power systems, medium voltage variable speed drives, medium/high voltage dc-dc converters and solid-state transformers are discussed in detail.

Con crescente consapevolezza e preoccupazione per l'inquinamento ambientale e il riscaldamento globale, il l'attuale tendenza a soddisfare la domanda di energia è di spostare la fonte energetica primaria da combustibili fossili a energia elettrica convertita da fonti energetiche rinnovabili. Affinché queste grandi quantità di energia elettrica siano integrate nella rete elettrica, è auspicabile un collegamento forte con basse perdite di potenza. A causa delle limitazioni nella distribuzione dell'alimentazione CA, una scelta preferibile per soddisfare questa esigenza è un sistema di distribuzione MVDC, che si sta evolvendo e superando vari ostacoli tecnici. Questa tesi tenta di presentare una revisione della letteratura di varie tecniche di modellazione di MMC come così come i modelli di simulazione sono riassunti. Sono state anche tecniche di modulazione basate su FPGA rivisto per fornire un'idea sulla selezione ottimale della tecnica di modulazione. Le applicazioni della tecnica MMC in sistemi di media / alta tensione / potenza, velocità variabile di media tensione drive, convertitori cc / cc di media / alta tensione e trasformatori a stato solido sono discussi in dettaglio.