طراحي كنترل كننده جريان براي جبرانسازهاي جامع كيفيت توان راه آهن برقي با رويكرد كاهش ظرفيت مبدل هاي جبرانساز

كارشناسي ارشد

در اين پايان¬نامه، بمنظور جبرانسازي نامتعادلي ناشي از بار تك¬فاز راه¬آهن برقي بر شبكه تغذيه¬كننده آن، از يك ترانسفورماتور متعادل¬كننده نامتقارن براي تغذيه پست كشش و يك جبرانساز كيفيت توان نيم پل استفاده شده است. اين ترانسفورماتور توانايي جبرانسازي بخشي از نامتعادلي را دارد. اما براي رعايت همه مشخصه-هاي كيفيت توان در حدود استاندارد، مي¬بايست از راهكارهاي جبرانسازي ديگري نيز استفاده كرد. يكي از اين راهكارها، بكارگيري جبرانسازهاي جامع كيفيت توان است. اين جبرانسازها متشكل¬از يك يا چند مبدل الكترونيك قدرت هستند. در اين پايان¬نامه بمنظور كاهش تعداد كليدها، از آرايش نيم¬پل اين جبرانسازها استفاده شده¬است. اين جبرانسازها توانايي رفع همزمان مشكلات كيفيت توان را دارند. اما اين جبرانسازها برخي چالش¬ها را نيز بهمراه دارند. يكي از مهم¬ترين آنها ظرفيت ولت-آمپري بالاي جبرانساز است كه منجر به استفاده از كليدهاي الكترونيك قدرت با نرخ بالاي جريان در ساختار آنها مي¬شود. لذا براي كاهش ظرفيت اين مبدل¬ها، يك روش جبرانسازي جزئي در بخش توليد جريان¬هاي مرجع جبرانسازي بكار رفته است. اين روش جبرانسازي بدون اضافه كردن هيچ گونه المان قدرتي، بيشينه ظرفيت جبرانساز را در بدترين نقاط بارگذاري تاحدي كاهش مي¬دهد كه شاخص¬هاي كيفيت توان از حدود استاندارد تجاوز نكند. همچنين يكي ديگر از چالش¬هاي بكارگيري جبرانسازهاي جامع كيفيت توان، مسئله استفاده از كنترل كننده مناسب بمنظور رديابي سريع جريان¬هاي جبرانسازي مبدل¬هاي آن است. غالب كنترل¬كننده¬هاي جريان بكاررفته در پژوهش-هاي پيشين داراي ضعف¬هايي چون متغير بودن فركانس كليدزني يا ديناميك كند هستند. لذا در اين پايان¬نامه، براي كنترل جريان¬هاي جبرانسازي از روش كنترل جريان ددبيت كه داراي فركانس كليدزني ثابت بوده و منجربه تزريق هارمونيك هاي كمتري به شبكه تغذيه مي¬شود و همچنين ديناميك سريعي نيز دارد¬، استفاده شده است. شبيه¬سازي¬ها براي سه مورد مطالعاتي بمنظور اعتبارسنجي ساختار پيشنهادي، روش جبرانسازي جزئي و كنترل¬كننده ددبيت انجام شده است. از مقايسه موارد مطالعاتي اول و دوم تاثير ظرفيت اتصال كوتاه پست كشش بر روي حدود مجاز جبرانسازي جزئي بدست مي¬آيد. همچنين از مقايسه موارد مطالعاتي 1و3 كارايي ساختار پيشنهادي بر كاهش ظرفيت مبدل¬ها و همچنين كارايي كنترل¬كننده ددبيت درمقايسه با كنترل-كننده رايج هيسترزيس بدست مي¬آيد.

194040

دانشگاه علم و صنعت ايران

راه آهن برقي

دكتر سيد محمد موسوي گزافرودي