Tecniche avanzate di modulazione per inverter trifase a tre livelli in applicazioni BESS

Il presente lavoro di tesi, svolto in collaborazione con NHOA Energy, affronta una problematica industriale del sistema di conversione C-BESS2000. L'architettura del convertitore, basata su due inverter a tre livelli NPC (Neutral Point Clamped) operanti in parallelo (configurazione doppia colonna), presenta specifiche criticità legate alle tecniche di modulazione, in particolar modo durante le fasi di assorbimento di potenza reattiva. Le logiche attuali presentano limiti contrapposti: da un lato, la modulazione SV-PWM (Space Vector Pulse Width Modulation) è priva di un controllo attivo sulla tensione del punto di neutro, portando in alcune condizioni alla divergenza delle tensioni di half DC. Dall'altro, la modulazione SVM (Space Vector Modulation) standard introduce un controllo sul bilanciamento, ma genera discontinuità nei duty cycle che innescano elevate correnti omopolari di ricircolo tra i due inverter. Al fine di superare questi limiti, è stata ideata e sviluppata un'evoluzione della logica convenzionale, denominata SVM a tre sottoregioni. Questa tecnica è strutturata per attenuare le discontinuità dei duty cycle, senza compromettere la capacità di bilanciamento delle tensioni di half DC. L'architettura è stata modellizzata in ambiente Simulink-PLECS e la tecnica è stata validata tramite simulazioni numeriche e prove Hardware in the Loop (HIL). I risultati mostrano una riduzione delle correnti omopolari rispetto alla SVM classica, preservando il controllo attivo assente nella SV-PWM. L'algoritmo proposto costituisce pertanto una soluzione efficace per ottimizzare le prestazioni del convertitore in configurazione doppia colonna.