عنوان پایان‌نامه
طراحی سیستم فتوولتائیک پشتیبان مطمئن
- مقطع تحصیلی
- کارشناسی ارشد
- محل دفاع
- کتابخانه دانشکده برق و کامپیوتر شماره ثبت: E1937;کتابخانه مرکزی -تالار اطلاع رسانی شماره ثبت: 49796
- تاریخ دفاع
- ۰۶ مهر ۱۳۹۰
- دانشجو
- عباس مهدی پور
- استاد راهنما
- شاهرخ فرهنگی
- چکیده
- یکی از کاربردهای سیستم¬های فتوولتاییک استفاده از آن به عنوان سیستم پشتیبان جهت تغذیه بارهای اضطراری است. سیستم فتوولتاییک پشتیبان در هر دو حالت متصل به شبکه و مجزا از شبکه عمل می کند و از باتری به عنوان منبع انرژی پشتیبان استفاده می¬شود. یکی از چالش¬های موجود در سیستم¬های فتوولتاییک، دستیابی به قابلیت اطمینان بالا یا به عبارتی نرخ خرابی پایین برای طبقه قدرت است. در این پایان¬نامه، سه نوع مبدل DC به DC دوسویه مجزا به عنوان مبدل باتری برای یک سیستم فتوولتاییک پشتیبان طراحی می¬شود. این سه نوع آرایش عبارتند از: مبدل نیم¬پل دوسویه مجزا، مبدل چوک دوسویه مجزا و مبدل تمام پل دوسویه مجزا. صحت طراحی¬ها با شبیه¬سازی توسط نرم¬افزار Simulink تأیید می¬شود. بازده سه مبدل با محاسبه و نیز با شبیه¬سازی به دست می¬آید. در ادامه حجم و وزن سه مبدل و نیز گرماگیر مورد نیاز سه مبدل محاسبه می¬شود. سپس قابلیت اطمینان سه مبدل محاسبه شده، عوامل مؤثر بر قابلیت اطمینان مبدل¬ها بررسی می-شود. در نهایت با مقایسه بازده، قابلیت اطمینان، حجم و وزن و گرماگیر، مشخص می¬شود که مبدل نیم¬پل دوسویه مجزا بهترین گزینه برای استفاده در سیستم پشتیبان مذکور است. همچنین در این پایان¬نامه، یک نوع فیلتر LCL تغییریافته مناسب برای استفاده در سیستم پشتیبان به عنوان فیلتر خروجی پیشنهاد و طراحی می¬شود. در پایان یک نوع منبع تغذیه فلای¬بک با تغذیه چندگانه، پیشنهاد، طراحی و ساخته می¬شود که عملکرد سیستم فتوولتاییک پشتیبان را در کلیه شرایط از نظر منابع انرژی قابل دسترس امکان¬پذیر می¬سازد.
- Abstract
- The PV back-up system is one of the applications of photovoltaic systems to supply the emergency loads. The PV back-up systems operate in both grid-connected and stand-alone mode and the battery is used as a back-up energy source. Achieving high reliability i.e. low failure rate for the power stage is one of the challenges of the PV power conditioners. In this thesis, three isolated bi-directional DC to DC converters are designed as a battery converter of a back-up photovoltaic system. These topologies are: isolated bi-directional cuk converter, isolated bi-directional full-bridge converter and isolated bi-directional half-bridge converter. The designs are validated through simulations made by Simulink software. The efficiency of three converters is evaluated by analysis and simulation. The size, weight and required heatsink of the converters are determined. The converters reliability is calculated and the factors affecting the reliability are investigated. Comparing the efficiency, reliability, size, weight and required heatsink, it is found that the isolated bi-directional half-bridge converter is the best choice for the presented back-up system. Also in this thesis a new modified LCL filter is suggested and designed as the output of the back-up system. Finally a multi-source flyback power supply is proposed, designed and implemented which enables the operation of the back-up system in all situations regarding the available energy sources.
