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 flexibel und stabil arbeitende Software benötigt. Dabei ist neben der Regelung der Netzströme auch die Regelung der Spannung der  Zwischenkreiskondensatoren notwendig. Mit einer dynamischen Regelung der Zwischenkreiskondensatoren wird ein flexibles Zwischenkreis-Balancing ermöglicht. Bei der Erfassung der Daten und der Verarbeitung kommt es darauf an, dass diese nahezu in Echtzeit bereitgestellt werden. Um dies zu ermöglichen wird ein FPGA eingesetzt, auf welchem die Steuerung des Stromrichters implementiert ist.

     

    Aufgabenstellung

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