عنوان پایان‌نامه
ارائه استراتژی مناسب کنترلی برای عملکرد مداوم مبدل چندسطحی تمام پل متوالی در شرایط رخداد خطا
- مقطع تحصیلی
- کارشناسی ارشد
- محل دفاع
- کتابخانه مرکزی پردیس 2 فنی شماره ثبت: E 2245;کتابخانه مرکزی -تالار اطلاع رسانی شماره ثبت: 58365
- تاریخ دفاع
- ۱۹ خرداد ۱۳۹۲
- دانشجو
- محسن علی نژاد
- استاد راهنما
- شاهرخ فرهنگی, حسین ایمان عینی
- چکیده
- امروزه ادوات الکترونیک قدرت در انواع مختلف و برای کاربردهای گوناگونی ساخته می شوند که از بین این تجهیزات اینورترهای منبع ولتاژ چندسطحی یکی از پرکاربردترین ساختارها هستند. اگر به هر دلیلی، یکی از کلید های قدرت در این اینورترها دچار خطا شود، شکل موج خروجی دچار تغییرات زیادی می شود که ممکن است هم برای اینورتر و هم بار متصل به آن مشکلات اساسی به وجود آورد. بنابراین باید روشی ارائه شود تا عملکرد مداوم مبدل چندسطحی پس از وقوع خطا تضمین گردد. در این پایان نامه روش جدیدی برای عملکرد مداوم مبدل چندسطحی تمام پل متوالی در شرایط رخداد خطا ارائه شده است که تلفیق خوبی بین اصلاح آرایش سخت افزاری و اصلاح نحوه ی کلیدزنی اینورتر ایجاد می کند. در این روش پس از وقوع خطا با استفاده از تعدادی ادوات پشتیبان، آرایش مبدل به گونه ای اصلاح می شود که تولید ولتاژهای متقارن توسط اینورتر ممکن باشد، سپس با تغییر روش مدولاسیون کارایی اینورتر در شرایط رخداد خطاهای متفاوت تضمین می شود. همچنین در این پایان نامه روش مدولاسیون جدیدی ارائه شده است که با استفاده از آن مولفه اصلی ولتاژ خروجی افزایش و میزان استفاده اینورتر از ولتاژ لینک DC ارتقا می یابد. سپس این روش مدولاسیون جدید برای عملکرد تحت شرایط خطا در اینورتر تمام پل متوالی استفاده می شود و باعث بهبود کارایی اینورتر می شود. از آنجا که پس از وقوع خطا تعداد سطوح ولتاژ خروجی کاهش می یابد، استفاده بیشتر از ولتاژ لینک DC منجر به جبران بخشی از کاهش ولتاژ خروجی در شرایط خطا می شود. به منظور تایید عملکرد روش های پیشنهادی در شرایط خطاهای مختلف، شبیه سازی های متعددی در محیط نرم افزاری صورت گرفته است. همچنین پیاده سازی عملی روش پیشنهادی بر روی مبدل تمام پل چندسطحی نیز نتایج حاصل از شبیه سازی را تایید نموده اند
- Abstract
- Regarding the rapid development of power system, many efforts have been done in renewable energy and energy conversion technology. The power electronics play a key role in this area and among the power electronics equipments the multilevel converters are wildly used to generate appropriate output voltages because of their inherent characteristics such as higher efficiency, lower total harmonic distortion (THD), and lower switching stress and Electro-Magnetic Interference (EMI) as compared to conventional two-level inverters. However, as the number of voltage levels increases, the number of components in these inverters increases and leads to reduce the reliability of the inverter. Moreover, the high power converters should supply their loads in commercial and industrial applications without unintentional interruptions. Therefore, the study of fault-tolerant methods is so important in these inverters. In this thesis, a novel control strategy for fault-tolerant operation of Cascaded H-Bridge inverter is proposed. After a switch failure, the modulation method is changed and the hardware topology is modified to generate balanced voltages. In order to change the hardware topology some additional devices are added basic structure of Cascaded H-Bridge inverter. Moreover, a new modulation method is proposed in which the DC link voltage usage is increased significantly. Since the number of output voltage reduces due to fault occurrence, more usage of DC link voltage in this method can compensate a few percent of voltage reduction. Simulation and experimental results are shown for multilevel CHB inverters to validate the proposed fault-tolerant control strategy and modulation technique.
