عنوان پایان‌نامه
کنترل ولتاژ اینورتر جدا از شبکه
- رشته تحصیلی
- مهندسی برق-کنترل
- مقطع تحصیلی
- کارشناسی ارشد
- محل دفاع
- کتابخانه مرکزی پردیس 2 فنی شماره ثبت: E 2569;کتابخانه مرکزی -تالار اطلاع رسانی شماره ثبت: 65666
- تاریخ دفاع
- ۳۱ شهریور ۱۳۹۳
- دانشجو
- نیما نائیجی
- استاد راهنما
- اشکان رحیمی کیان, فرزاد رجایی سلماسی
- چکیده
- ریزشبکه قسمتی از سیستم توزیع است که از تعدادی واحد تولید پراکنده و بار متصل به آن‌ها تشکیل‌شده است و می‌تواند در حالت متصل به شبکه و یا مستقل از آن کار کند. با استفاده از ریزشبکه‌ها، امکان بهره‌برداری از انرژی‌های تجدیدپذیر و منابع ذخیره کننده‌ی انرژی امکان‌پذیر شده است. در حالت متصل به شبکه، ولتاژ و فرکانس ریزشبکه توسط شبکه‌ی سراسری تعیین می‌شود. در حالت مستقل از شبکه به علت عدم وجود شبکه‌ی اصلی، در صورتی که از روش‌های کنترلی حالت متصل به شبکه استفاده شود، ولتاژ و فرکانس از مقادیر نامی خود منحرف خواهند شد که این امر می‌تواند منجر به ناپایدار شدن ریزشبکه شود. هدف این پایان‌نامه، کنترل ولتاژ خروجی اینورتر به منظور کاربرد در ریزشبکه در حالت مستقل از شبکه است. به این منظور ابتدا مدلی از سیستم به دست می‌آید که در آن جریان بار نامعلوم و به صورت اغتشاش در نظر گرفته‌شده است. در این مدل فرض شده است که جریان بار قابل‌اندازه‌گیری است. برای حذف حسگر جریان و کاهش هزینه‌ی سیستم، رویت‌گری برای تخمین جریان خروجی بر اساس لوینبرگر کاهش مرتبه یافته پیشنهادشده است. سپس به منظور کنترل ولتاژ خروجی اینورتر یک کنترل‌کننده‌ی پیش‌بین بر مبنای مدل به همراه تخمین برخط سلف خروجی اینورتر ارایه شده است. به منظور استفاده از کنترل‌کننده‌ی پیش‌بین مبتنی بر مدل، مدل فضای حالت به دست آمده برای سیستم گسسته‌سازی شده و سپس با در نظر گرفتن تابع هزینه‌ای که مربع اختلاف مقدار مرجع و خروجی است، سیگنال کنترلی بهینه انتخاب می‌شود. با توجه به آن‌که روش کنترلی پیشنهادی روشی بر خط است، وجود تخمین‌زن سلف موجب تعیین دقیق مقدار سلف به صورت لحظه‌ای و اعمال آن به کنترل‌کننده و بهبود عملکرد کلی کنترل‌کننده می‌شود. نتایج حاصل از شبیه‌سازی نشان‌دهنده‌ی عملکرد مطلوب روش کنترلی پیشنهادی است. واژه‌های کلیدی: منابع تولید پراکنده، ریزشبکه، کنترل‌کننده‌ی تشدیدی، کنترل‌کننده‌ی پیش‌بین مبتنی بر مدل، رویت‌گر حالت، تخمین پارامتر
- Abstract
- Microgrids are parts of distribution system consisting distributed generations and loads, which can be in grid-connected or islanded mode of operation. Using microgrids, makes the use of renewable energies and energy storages possible. In grid-connected mode, voltage and frequency of microgrids are determined by the main grid. However, in islanded mode, if control methods are the same as the grid-connected mode, the voltage and frequency will deviate from their nominal values, which might make the microgrid unstable. The aim of this thesis is to control the output voltage of an inverter for application in an islanded microgrid. For this purpose, first a model is presented in which output current is modeled as disturbance assuming that current is measurable. In order to remove the current sensor and reduce the cost of the system, an observer is presented based on the reduced order Luenberger to estimate the output current. To control the output voltage of the inverter, a Model Predictive Control (MPC) with an online estimation of the output inductor of the inverter is represented. To use MPC, the state space model of the system is discretized. Then, considering a cost function defined as the difference between the desired and the output, an optimized control signal is applied. Assuming that the control method used in this work is online, estimator determines the accurate value of the inductor, and applies it to the controller for better performance of the system. Simulation results show the effectiveness of presented control method. Keywords: Distributed Generations, Microgrid, Proportional Resonant Controller, Model Predictive Controller, State Observer, Parameter Estimator
