عنوان پایان‌نامه
اینورتر فتوولتائیک با گذار نرم از کنترل جریان به ولتاژ برای تغذیه بارهای اضطراری
- رشته تحصیلی
- مهندسی برق -قدرت
- مقطع تحصیلی
- کارشناسی ارشد
- محل دفاع
- کتابخانه مرکزی -تالار اطلاع رسانی شماره ثبت: 44982;کتابخانه دانشکده برق و کامپیوتر شماره ثبت: E1737
- تاریخ دفاع
- ۲۴ خرداد ۱۳۸۹
- دانشجو
- علیرضا کهربائیان
- استاد راهنما
- شاهرخ فرهنگی
- چکیده
- سامانه‌های فتوولتائیک به دو صورت متصل به شبکه و مستقل از آن مورد استفاده قرار می¬گیرند. در حالت متصل به شبکه اینورتر به صورت جریانی کنترل می‌شود و در مقابل، در سامانه‌های مستقل از شبکه اینورتر باید در حالت کنترل ولتاژ، ولتاژی با سطح و فرکانس مرجع را برای بار متصل به خود ایجاد کند. یکی از محدودیت‌های موجود در کاربرد اینورترهای فتوولتائیک متصل به شبکه، ناتوانی این سامانه‌ها در ادامه تزریق جریان و تامین توان بارهای محلی در هنگام قطع شبکه توزیع است. هدف این پایان‌نامه طراحی سامانه کنترلی است که اینورتر فتوولتائیک را قادر سازد تا علاوه بر عملکرد بهینه در حالت متصل به شبکه، در هنگام قطع برق نیز به تغذیه بارهای متصل به خود ادامه دهد. در این پایان نامه، کنترل کننده تناسبی-رزونانسی همراه با جبرانسازهای هارمونیکی به عنوان گزینه مناسبی جهت کنترل اینورتر در حالت متصل به شبکه پیشنهاد می‌شود. علاوه بر این، اعوجاج جریان خروجی با طراحی و بکارگیری صافی LCL و جایگزینی آن به جای صافی سلفی معمولی بهبود می‌یابد. بخش دیگری از این پایان‌نامه به طراحی سامانه کنترلی اینورتر در حالت مستقل از شبکه اختصاص دارد. ساده‌سازی روش کنترل چند حلقه‌ای ولتاژ با بهره‌گیری از جبرانگر تناسبی-رزونانسی از دستاوردهای این بخش است. در مرحله بعد الگوریتمی که گذار کم اعوجاج اینورتر از کنترل جریان به ولتاژ را فراهم آورد معرفی می‌شود و صحت عملکرد سامانه طراحی شده در حالتهای کاری مختلف با انجام شبیه‌سازی‌ها در نرم افزار PSCAD نشان داده می‌شود. نتایج پیاده‌سازی عملی جبرانگر تناسبی-رزونانسی جریان در اینورتر متصل به شبکه فتوولتائیک 5/1 کیلووات، نشان از قابلیت این روش در بهبود کیفیت جریان تزریقی دارد.
- Abstract
- Photovoltaic Systems are used in both grid connected and off-grid forms. In case of grid connected application, inverter is working in current controlling mode, while off-grid inverters have to be controlled via their output voltage feedback. However, one of the drawbacks of grid connected inverters is that they are incapable of supplying demanded energy when the electrical grid fails (also known as islanding mode). In this thesis a controlling system has been proposed to enable the grid connected inverter working in both grid connected and off grid modes. The Proportional Resonant current controller with harmonic compensators has been selected for current control in grid connected mode. In addition by using LCL output filter instead of the typical L filter, current distortion has been reduced. Proposing new multi loop and mono loop voltage controllers by using proportional resonant compensators are among other contributions of this thesis. Seamless transition between current and voltage controlling modes has been provided by proposing and implementing appropriate transition algorithms. The operation of the proposed control schemes are simulated and verified using PSCAD software. The proposed current controlling strategy has also been experimentally tested on a 1.5 KW grid connected PV inverter with success.
