Elektrotechnisches Institut (ETI)

FPGA Programmierung und Simulation einer Steuerungs- und Regelungssoftware für einen 3-Level Stromrichter mit aktivem Zwischenkreis-Balancing

  • Motivation

    Für den Betrieb eines 3-Level-Stromrichters als Netzstromrichter wird eine flexible und stabil arbeitende Software benötigt. Dabei ist neben der Regelung der Netzströme auch die Regelung der Zwischenkreiskondensatoren notwendig. Mit einer dynamischen Regelung der Zwischenkreiskondensatoren wird ein optimales Zwischenkreis-Balancing ermöglicht. Bei der Erfassung der Daten und der Verarbeitung kommt es darauf an, dass die Daten möglichst in Echtzeit bereitgestellt werden. Um dies zu ermöglichen wird ein hardwarenaher FPGA eingesetzt, auf welchem die Steuerung des Stromrichters implementiert werden soll.

     

    Aufgabenstellung

    In dieser Arbeit soll mittels Matlab/Simulink ein Konzept zur Steuerung und Regelung eines 3-Level-Stromrichters erarbeitet werden. Dieses Konzept soll anschließend daran auf einem FPGA realisiert werden, welcher den Stromrichter steuern soll. Das zu realisierende Konzept soll neben einer Stromrichterüberwachung mit Fehlererkennung auch die Regelung des Zwischenkreises sowie einen Modulator für den Stromrichter. Die Regelung des Stromrichters kann ebenfalls auf dem FPGA programmiert werden oder alternativ auf einem DSP.