عنوان پایان‌نامه
طراحی و پیاده سازی کنترل کننده پیش بین مرده نوش برای اینورتر تک - فاز فتوولتائیک متصل به شبکه
- مقطع تحصیلی
- کارشناسی ارشد
- محل دفاع
- کتابخانه مرکزی پردیس 2 فنی شماره ثبت: E 2986;کتابخانه مرکزی -تالار اطلاع رسانی شماره ثبت: 76282;کتابخانه مرکزی پردیس 2 فنی شماره ثبت: E 2986;کتابخانه مرکزی -تالار اطلاع رسانی شماره ثبت: 76282
- تاریخ دفاع
- ۰۹ شهریور ۱۳۹۵
- دانشجو
- محمدحسن جهان بخشی
- استاد راهنما
- بهزاد آسایی
- چکیده
- امروزه استفاده از انرژی های تجدیدپذیر افزایش قابل ملاحظه ای یافته است. به گونه ای که اثرات این منابع بر شبکه بسیار قابل توجه است. لذا، شبکه مقرراتی را برای اتصال این منابع به شبکه وضع کرده است. در این قوانین محدودیت های هارمونیکی برای جریان تزریقی به شبکه ارائه شده است. در این پایان نامه سعی بر این است که روشی برای تزریق جریان به شبکه ارائه شود به‌گونه‌ای که علاوه بر برآورده کردن قوانین شبکه، عملکرد بهتری نسبت به روشهای موجود داشته باشد. به همین منظور، ابتدا روشهای کنترلی مرسوم تزریق جریان به شبکه بررسی و سپس برای یک سیستم فتوولتائیک کامل، مدلسازی صورت گرفته است. در ادامه، با استفاده از مدل فوق الذکر، معادلات دیفرانسیل حاکم بر مدار استخراج‌شده است، سپس با حل معادلات دیفرانسیل حاکم بر سیستم، اقدام به طراحی کنترلکننده پیشبین مرده نوش (بی ضربان یا deadbeat) شده است. در این طراحی، بر خلاف کنترلکنندههای پیش بین مرده نوش رایج، مقاومت فیلتر خط در نظر گرفته شده است. (اثرسوء صرف نظر از این مقاومت در این پایان نامه با استفاده از شبیه سازی کامپیوتری نشان داده شده است.) در این پایان نامه برای حل معادلات دیفرانسیل، سه حالت مختلف فرض شده است. این سه حالت در نوع اعمال اثر ولتاژ شبکه در کنترل کننده متفاوت هستند. متعاقباً، سه کنترل کننده پیشبین مرده نوش جهت کنترل جریان تزریقی به شبکه پیشنهاد شده است. در فصل چهارم، هر سه روش پیشنهادشده، تحت شبیه سازیهای کامپیوتری برای یک سیستم فتوولتائیک کامل، عملکرد خود را نشان داده است. برای مقایسه بهتر عملکرد کنترل کننده های پیشنهادی و روش های پیشین کنترل جریان (شامل کنترل کننده های PI، PR، هیسترزیس و پیشبین مرده نوش رایج) تحت شبیه سازی قرارگرفته‌اند. تمامی کنترل کننده های رایج و پیشنهادشده در شرایطی یکسان، برای یک سیستم فتوولتائیک با پارامترهای یک سیستم حقیقی، با استفاده از شبیه سازی کامپیوتری مقایسه شده اند. نتایج شبیه سازی، برتری روش های پیشنهادی نسبت به روش های سنتی کنترل جریان را اثبات می کند. از میان سه روش پیشنهادی، یک روش که دارای عملکرد بهتری در شبیه‌سازی است، در آزمایش‌های عملی، با ساخت یک مبدل تمام پل، مورد آزمایش قرار گرفته، و عملکرد مناسب در آزمایش های عملی تأیید دیگری بر عملکرد کنترل کننده طراحی‌شده است.
- Abstract
- Production of renewable energies increased significantly in recent years. So, the effect of this energy sources on the grid is noticeable. Since the grid regulates the voltage at the point of common coupling (PCC), the current control strategy of grid-connected inverters plays a dominant role is providing high-quality power for electric grids. This thesis provides three novel dead-bead current control methods for single-phase grid-connected inverters. The proposed methods not only meet the grid requirements but also improves the characteristics of the conventional controller. For this purpose, the conventional current control methods are investigated, and also, a photovoltaic system is modeled. Then, by using the model and solving the system differential equations the dead-beat predictive controller is designed. In this design, unlike the former deadbeat controllers, line filter resistance is considered (The effect of neglecting this resistance is shown in this thesis). Then, to solve the equations, three different modes is assumed. These three modes differ in the effect of the voltage grid on the controller. Subsequently, three different deadbeat current controllers are designed. All three proposed methods are evaluated by computer simulations, and the results approved their effectiveness. In order to compare the proposed methods to the conventional methods (including PI, PR, Hysteresis and conventional dead-beat), the computer simulation is applied to the proposed methods and conventional methods, for a complete photovoltaic system, with real system parameters. The simulations showed the advantages of the proposed methods. One of the three proposed methods which has better performance is applied to the experimental setup. The experimental tests also showed the effectiveness of the proposed methods.
