عنوان پایان‌نامه
تحلیل و کنترل جبرانساز موازی بدون ترانس مبتنی بر مبدل چند سطحی پل متوالی
- مقطع تحصیلی
- کارشناسی ارشد
- محل دفاع
- کتابخانه مرکزی پردیس 2 فنی شماره ثبت: E 2487;کتابخانه مرکزی -تالار اطلاع رسانی شماره ثبت: 63939
- تاریخ دفاع
- ۱۹ شهریور ۱۳۹۲
- دانشجو
- یوسف نیشابوری
- استاد راهنما
- شاهرخ فرهنگی, حسین ایمان عینی
- چکیده
- در این پایان نامه، با توجه به اهمیت روزافزون کیفیت توان در شبکه های قدرت، روش جدیدی برای کنترل جبرانساز توان راکتیو مبتنی بر مبدل تمام پل متوالی سه فاز، مبتنی بر کنترل فیدبک حالت با طراحی ردیاب انتگرال ارائه می شود. مبدل تمام پل متوالی به کار رفته در جبرانساز پیشنهادی، توسط روش مدولاسیون پهنای پالس سینوسی جابجایی فاز کلیدزنی می شود و نیازی به منابع dc مجزا در لینک های dc سلول ها ندارد و به طور مستقیم و بدون نیاز به ترانسفورماتور تزویج به خط فشار متوسط وصل می شود. روش پیشنهادی، ساختار ویژه سیستم را به نحوی جایابی می کند که پایداری و پاسخ دینامیکی مطلوب تأمین شود. روش پیشنهادی مقاومت خوبی در برابر تغییرات پارامترهای جبرانساز (از جمله مقاومت و سلف فیلتر) دارد. در الگوریتم پیشنهادی برای متعادل سازی خازن های لینک dc مبدل تمام پل متوالی، شارژ خازن های لینک های dc تحت شرایطی که سلول ها دارای تلفات متفاوت هستند متعادل می شود و در شرایط کار دائمی سیستم، نوسانات ولتاژ موجود در خازن های لینک dc، به مقدار مناسبی محدود می شود که در بهبود کیفیت جریان تزریقی به شبکه مؤثر است. کارایی و صحت روش پیشنهادی، با استفاده از شبیه سازی بر روی جبرانساز مبتنی بر مبدل تمام پل متوالی بیست و یک سطحی سه فاز با توان راکتیو نامی 5/1 مگاوار، و پیاده سازی بر روی مبدل تمام پل متوالی هفت سطحی تکفاز بررسی شده است. در ادامه، با استفاده از روش کنترل فیدبک حالت معرفی شده، و با هدف کاهش تلفات مبدل و بهبود بازده جبرانساز، روشی برای اعمال الگوریتم حذف هارمونیک های معین بر روی جبرانساز موازی مبتنی بر مبدل تمام پل متوالی به کار رفته است. واژگان کلیدی: مبدل چندسطحی، ساختار تمام پل متوالی، جبرانساز توان راکتیو، الگوریتم متعادل-سازی، کنترل فیدبک حالت
- Abstract
- Considering that the power quality issues have noticeable importance in the power system, in this thesis, a new method is proposed for control of three-phase cascaded H-bridge based STATic synchronous COMpensator (STATCOM), which employs state feedback control algorithm with integral control design. The utilized cascaded H-bridge converter does not require isolated power sources in the dc side of the cells and can connect directly to medium voltage network. In the proposed strategy, the whole system eigenvalues and eigenvectors are assigned so that the high dynamic response and acceptable stability margins are achieved. The proposed method has sufficient robustness against variation of the system parameters (such as filter resistance and inductance). Moreover, the proposed voltage balancing algorithm regulates the DC link voltage of H-bridge cells to the reference value, although the losses of H-bridge cells are different. By this, in steady state condition, the ripple of dc link voltages is limited to an appropriate amount which improves the injected current quality. To verify the performance and effectiveness of the proposed control method, a three-phase 21-level CHB-based STATCOM with 1.5 MVAr rated reactive power, is simulated in PSCAD/EMTDC environment. Furthermore, the validity of proposed method is verified on a down-scaled single-phase 7-level CHB-based prototype. Furthermore, by using the presented method, a control strategy has been presented which employs selective harmonic elimination technique to reduce the converter loss and to improve the converter efficiency. Keywords: Multilevel converter, cascaded H-bridge structure, STATCOM, voltage balancing algorithm, state feedback control
