عنوان پایان‌نامه
بهبود مکانیزم متعادل سازی ولتاژ در مبدل چند سطحی مدول وار
- مقطع تحصیلی
- کارشناسی ارشد
- محل دفاع
- کتابخانه مرکزی پردیس 2 فنی شماره ثبت: E 2926;کتابخانه مرکزی -تالار اطلاع رسانی شماره ثبت: 74633
- تاریخ دفاع
- ۳۱ مرداد ۱۳۹۴
- دانشجو
- عباس کیانی هرچگانی
- استاد راهنما
- حسین ایمان عینی
- چکیده
- مبدل چند‌سطحی مدول‌وار، MMC (Modular Multilevel Converter) ، به دلیل برخوردای از برخی خصوصیات و برتری‌ها نسبت به مبدل‌های چند‌سطحی دیگر، در چند سال اخیر مورد استقبال مهندسین و محققین قرار گرفته و تحقیقات زیادی در این زمینه در حال انجام است. متعادل‌سازی و کنترل ولتاژ در این مبدل یک رکن اساسی است به‌طوری‌که کارکرد صحیح MMC ، بدون تحقق این مهم ممکن نیست. در این پایان‌نامه، اکثر روش‌های ارائه‌شده برای کنترل ولتاژ در مبدل MMC ، به دو بخش متعادل‌سازی و همچنین کنترل میانگین ولتاژ سلول‌ها تقسیم و تحلیل می‌گردند. تولید ولتاژ در خروجی این مبدل با دو نوع مدولاسیون ?+N و ?+N? سطحی، میسر است. تولید ولتاژ ?+N? سطحی هرچند موجب کاهش میزان هارمونیک و درنتیجه کیفیت ولتاژ بهتر می‌گردد اما به دلیل عدم ثبات در تعداد سلول‌های روشن در هر ساق در این مدولاسیون، جریان بازو‌ها معوج شده و جریان گردشی در داخل حلقه‌ی dc مبدل افزایش می‌یابد. ازاین‌رو روشی برای کاهش جریان گردشی تولیدشده در این مدولاسیون با اعمال اصلاحاتی بر روی مبدل MMC ، در این گزارش ارائه‌شده است.در این گزارش همچنین یک مدولاسیون SHE تک فاز برای مبدل‌های چند‌سطحی معرفی‌شده است که البته به دلیل نوسانی بودن ولتاژ سلول‌ها از یکسو و وابسته‌بودن این نوسانات به نقطه‌کار مبدل، طیف هارمونیکی در حالت واقعی با حالت ایده‌آل متفاوت است. همچنین مراحل طراحی و ساخت نمونه‌ی آزمایشگاهی سیستمی شامل مبدل تک‌فاز MMC با چهار سلول در هر ساق و نتایج پیاده‌سازی‌های مربوط به متعادل‌سازی ولتاژ سلول‌ها و مدولاسیون SHE پیشنهاد‌شده بر روی آن نیز ارائه و تحلیل خواهند شد. واژههای کلیدی: مبدل چند‌سطحی مدول‌وار، MMC، متعادل‌سازی ولتاژ، مدولاسیون ?+N و ?+N? سطحی، مدولاسیون تک‌فاز SHE
- Abstract
- Enjoying some exclusive characteristics and distinctive advantages compared to other multi-level converters, modular multi-level converter (MMC) has been welcomed by researchers and engineers in recent years and currently huge amount of studies are being done in this field. Balancing and controlling of voltages in this converter is a fundamental issue in a way that its correct function is related to achieving this goal. In this thesis, many proposed methods for controlling MMC has been divided and analyzed in two groups of balancing and controlling the average value of the voltage. This converter could produce either (N+1) or (2N+1)-leveled voltage waveforms. (2N+1)-leveled waveform leads to less voltage harmonics and therefore better output voltage quality, however, due to fluctuating number of on modules in each arm in this modulation, currents in arms are distorted which increase the circulating currents in dc loop. A solution via manipulating MMC topology has been proposed for reducing the circulating current in this modulation. Also a single phase selective harmonic elimination (SHE) modulation for multi-level converters has been introduced. Designing and constructing processes of a single phase laboratory prototype of an MMC with four modules in each arm and experimental implementations on the system have been provided and analyzed. Keywords: Modular Multi-level Converter, MMC, Voltage Balancing, (N+1) and (2N+1)-Leveled Modulation, Single Phase SHE Modulation
