Neuartiger Solid-State Transformer auf Basis des Modular Multilevel Converters

In dieser Arbeit wird eine neuartige Schaltung für einen Solid-State-Transformer präsentiert.
Diese Schaltung nutzt die magnetische Kopplung der Zweigdrosseln zweier Modular-Multilevel-Converter (MMC).
Dadurch wird ein potentialgetrennter Energieaustausch zwischen den beiden MMCs ermöglicht, was wiederum eine gezielte Übertragung von Energie zwischen den angeschlossenen Netzen erlaubt.
Zusätzlich kann auch Blindleistung für die Netze bereitgestellt werden.

Die Schaltung wird detailliert beschrieben und einer umfassenden Analyse unterzogen.
Das Hauptziel dieser Analyse besteht darin, ein Regelverfahren für den Betrieb der Schaltung abzuleiten.
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Dieses Verfahren wird sowohl simulativ als auch mittels eines Hardwareaufbaus verifiziert.

This thesis proposes a novel circuit design for a solid-state transformer.
The design leverages magnetic coupling between the arm inductors of two modular multilevel converters (MMCs).
This approach enables galvanically isolated energy exchange between the MMCs, consequently facilitating controlled power transfer between the two grids they connect to.
Additionally, the system offers reactive power control capabilities.

The thesis delves into a detailed description and analysis of this circuit.
This analysis lays the groundwork for a control strategy for the system.
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The effectiveness of the control scheme is validated through both simulations and a hardware implementation.