عنوان پایان‌نامه
طراحی و پیاده سازی یک روش کنترل و مدولاسیون بهینه برای بهبود عملکرد اینورتر فتوولتائیک پل متوالی متصل به شبکه
- مقطع تحصیلی
- کارشناسی ارشد
- محل دفاع
- کتابخانه مرکزی پردیس 2 فنی شماره ثبت: E 2527;کتابخانه مرکزی -تالار اطلاع رسانی شماره ثبت: 64742
- تاریخ دفاع
- ۱۸ شهریور ۱۳۹۳
- دانشجو
- محمدرضا میران بیگی
- استاد راهنما
- حسین ایمان عینی
- چکیده
- با توجه به گسترش روز افزون سهم انرژی خورشیدی در تولید انرژی الکتریکی و کاهش مداوم قیمت ماژول های خورشیدی در سال های اخیر، مسائل فنی مربوط به آرایه های خورشیدی به شدت مورد توجه قرار گرفته است. حفظ پایداری سیستم های خورشیدی و افزایش بازده مبدل های خورشیدی از جمله مهم ترین مسائل فنی در این حوزه است. روش های سنتی برای اتصال اینورتر چند سطحی به شبکه، در شرایط ناهمگونی ماژول ها قادر به حفظ پایداری سیستم نیستند. در این پایان نامه، روش مدولاسیون ترکیبی که پیش از این عملکرد قابل قبولی را در همگراسازی ولتاژ خازن ها در یکسوسازها نشان داده است، برای اینورتر چند سطحی فتوولتائیک پل متوالی متصل به شبکه مورد بررسی قرار گرفته است. دو روش برای اجرای مدولاسیون ترکیبی پیشنهاد شده اند که روش اول بر مبنای کنترل دو حلقه ای ولتاژ و جریان و روش دوم بر اساس محاسبه شیب توان است. روش فوق قادر است که در طیف وسیعی از ناهمگونی آرایه های خورشیدی متصل به پل ها، پایداری سیستم را حفظ و بیشینه توان ممکن را از آرایه ها دریافت کند. همچنین امکان کاهش فرکانس موثر کلیدزنی و افزایش بازده با این روش مدولاسیون وجود دارد. برای بررسی عملکرد دینامیکی و استاتیکی سیستم، دو سناریو برای الگوریتم کنترل ولتاژ و سه سناریو برای الگوریتم کنترل شیب توان در قسمت شبیه سازی ارائه شده است که عملکرد مناسب سیستم را تایید میکند. آزمایش های تجربی نیز در این راستا مشابه سناریوهای شبیه سازی ارائه شده اند تا عملکرد سیستم را در دنیای واقعی نمایش دهند. واژه‌های کلیدی: اینورتر، سلول خورشیدی، مدولاسیون ترکیبی، کنترل شیب توان، کنترل ولتاژ
- Abstract
- The ever-increasing role of solar energy in generating electrical energy and the reduction of price of solar modules, have aroused a great attention to the technical problems in this area. Maintaining the stability and increasing the efficiency of a solar system are of the most important technical challenges. Conventional methods used in grid-connected multi-level inverters are not capable of stabilizing the system in the mismatching condition. In this thesis, hybrid PWM modulation, used only in rectifiers before, is presented for photovoltaic cascaded H-bridge multi-level inverters. Two control methods are introduced to implement the modulation technique. The first one is based on the conventional dual loop voltage and current control, and the second one is based on the calculation of slope of array power. The proposed methods are capable of maintaining the stability of the system in heavy mismatching condition, and of extracting the maximum possible power from the solar arrays. Besides, it is possible to reduce the effective switching frequency and consequently increase the efficiency in this modulation technique. Two scenarios for voltage-control and three scenarios for derivative of power control are defined in the simulation part to verify the performance of the system in the normal and mismatching condition. Experimental results are also presented to evaluate the performance of the system in the real world. Keywords: Multi-level inverter, Solar cell, Hybrid Modulation, Voltage control, derivate of Power control
