عنوان پایان‌نامه
بهبود تحمل پذیری خطا در مبدل چند سطحی مدولار در شرایط رخداد خطا
- مقطع تحصیلی
- کارشناسی ارشد
- محل دفاع
- کتابخانه مرکزی پردیس 2 فنی شماره ثبت: E 2702;کتابخانه مرکزی -تالار اطلاع رسانی شماره ثبت: 68962
- تاریخ دفاع
- ۱۶ تیر ۱۳۹۴
- دانشجو
- صالح فرزام کیا
- استاد راهنما
- شاهرخ فرهنگی, حسین ایمان عینی
- چکیده
- امروزه با افزایش استفاده از مبدل‌های الکترونیک قدرت در کاربردهای حساس، نیاز به افزایش قابلیت اطمینان در این مبدل‌ها کاملاً احساس می‌شود. درصورتی‌که یکی از عناصر نیمه‌هادی مبدل دچار خطا شود عملکرد کل مبدل را تحت تأثیر قرار می‌دهد و حتی ممکن است باعث آسیب به بقیه قسمت‌های مبدل و سیستم‌های دیگر شود. در بسیاری از کاربردها هنگام بروز خطا، مبدل از مدار خارج می‌شود اما در کاربردهای حساس مانند کاربردهای نظامی، مراکز تجاری، بیمارستان‌ها و ... نباید وقفه‌ای در عملکرد مبدل ایجاد گردد. روش‌های مقاوم‌سازی در برابر خطا سعی دارد که تا حد ممکن عملکرد مبدل را در شرایط رخداد خطا حفظ کند و از ایجاد وقفه در سیستم جلوگیری نماید. در این تحقیق بر روی عملکرد مبدل چندسطحی مدولار در شرایط رخداد خطا تمرکز شده و سه روش جدید برای بالا بردن تحمل‌پذیری آن در برابر رخداد خطا پیشنهاد‌شده است. در روش اول سه رله کمکی به ساختار مبدل اضافه می‌شود که می‌تواند عملکرد آن را در شرایط رخداد خطا بهبود بخشد. در روش دوم، سطح DC ولتاژ فازهای مبدل تغییر داده می‌شود. با استفاده از این روش از مدول‌های سالم مبدل به شکل بهتری استفاده‌شده و افت ولتاژ مبدل در شرایط خطا کمتر می‌شود. با ترکیب روش دوم و روش جبران‌سازی با تغییر فاز مولفه‌ی اصلی-که یکی از روش‌های معروف در این زمینه است- روش جدیدی ارائه می‌گردد که می‌تواند عملکرد مبدل را در شرایط رخداد خطا تا حد زیادی حفظ کند. به‌منظور تائید عملکرد روش‌های پیشنهادی، شبیه‌سازی‌های متعددی انجام‌شده است و نتایج آن‌ها در این گزارش ارائه گردیده است. واژه‌های کلیدی: مبدل الکترونیک قدرت، مبدل چندسطحی مدولار، مقاوم‌سازی مبدل در برابر رخداد خطا، جبران‌سازی با تغییر فاز مولفه‌ی اصلی
- Abstract
- With the widespread use of power electronics converters in various applications, mostly with high safety and reliability requirements, improving the reliability aspect of these devices is crucial and necessary. Fault occurrence in one of the semi-conductor element can influence the power converter function and degrade it’s performance and in worse cases, can cause intensive damages to different parts of the converter and system. In various insensitive applications, bypassing the converter is the most common remedial action during fault conditions. by considering the high reliability requirements of sensitive applications such as military, hospitals, business trade centers and so on, one should make sure that the converter’s performance is uninterrupted in case of fault occurrence. Fault tolerant methods aim to serve this goal and robust the converter against faulty conditions and preserve it’s desired operation. This research mainly focuses on the performance of modular multilevel converters and improving it’s fault tolerant characteristics. Three different methods are proposed. In the first method, three electromechanical relay are inserted into the converter structure leading to enhance the converter fault tolerant performance. Second method relies on changing the phase DC voltage level of the converter which leads to a more efficient use of the healthy modules and reduction of the voltage drop during the fault. And at last, the third method which is a combination of the second method and a well-known method that is called the fundamental phase-shift compensation is introduced. This new method is capable of sustaining the desired performance of the converter during fault condition. Simulations were conducted to validate the proposed methods.
