بهبود عملكرد مبدل‌هاي چندسطحي ماژولار به‌وسيله كنترل پيش‌بين

كارشناسي ارشد

مبدل‌هاي چندسطحي ماژولار با توجه به مزاياي فراوانشان نظير بهبود كيفيت توان ولتاژ خروجي، كاهش تنش ولتاژي كليد‌هاي قدرت، ساختار ماژولار، سادگي قابليت ارتقا به سطوح ولتاژي بالاتر و ...، براي كاربرد‌هايي نظير سيستم‌هاي HVDC، كنترل محركه‌هاي الكتريكي توسعه يافته‌اند. بااين‌وجود، يكي از مشكلات اساسي اين مبدل‌ها، پيچيدگي كنترل آن‌ها مي‌باشد. دليل اين امر، وجود جنبه‌هاي مختلف كنترلي نظير كنترل جريان خروجي، حذف جريان گردشي، متعادل‌سازي ولتاژ بازوها و نيز متعادل‌سازي ولتاژ خازن سلول‌هاست. در اين پايان‌نامه، يك روش كنترلي مبتني بر ايده روش كنترل پيش‌بين براي كنترل ارائه مي‌شود كه علاوه بر رفع معايب روش‌هاي كنترلي سنتي، ضعف روش كنترلي پيش‌بين در زمينه حجم بالاي محاسبات را نيز به نحو قابل توجهي بهبود مي‌دهد. روش ارائه‌شده مبتني بر ايده روش ميرانوش است. در روش ميرانوش ، در هر لحظه از زمان سعي مي‌شود ولتاژ مرجع اينورتر به‌نحوي تعيين شود كه اختلاف خروجي آينده و مرجع دل‌خواه برابر با صفر شود. تعيين مرجع ولتاژ مناسب بر اساس مدل گسسته سيستم صورت مي‌گيرد. در روش ارائه‌شده در اينجا كنترل جريان خروجي و كنترل جريان گردشي به‌عنوان اهداف خروجي در نظر گرفته‌شده و بر اساس اين دو هدف، مراجع ولتاژ بازو‌هاي بالايي و پاييني هر فاز MMC توسط روش ميرانوش تعيين مي‌شود. سپس با انجام محاسبات مناسب، تعداد سطوح تقريبي بازوهاي بالايي و پاييني بر اساس ولتاژ‌هاي مرحله قبل تعيين مي‌شود. پس از اين مرحله با توجه به وجود زمان لازم براي انجام محاسبات، مجدداً يك مرحله روش پيش‌بين اجراشده و سطوح دقيق موردنياز براي بازوهاي بالايي و پاييني تعيين مي‌شود. لازم به توضيح است كه در روش ارائه‌شده در هر زمان نمونه‌برداري تنها 4 حالت براي هر فاز بررسي‌شده و درمجموع 12 حالت براي سه‌فاز بررسي مي‌شود. مزيت اساسي روش ارائه‌شده آن است كه تعداد حالات موردبررسي مستقل از تعداد سلول‌ها و برابر با 4 به ازاي هر فاز خواهد بود. درنهايت و براي توليد پالس‌هاي كليدزني بايد از الگوريتم متعادل‌سازي ولتاژ سلول‌ها استفاده شود. در فصل آخر پايان‌نامه، عملكرد روش ارائه‌شده از طريق شبيه‌سازي از جنبه‌هاي گوناگون بررسي مي‌شود.

194732

دانشگاه علم و صنعت ايران

الكترونيك قدرت و ماشين هاي الكتريكي

دكتر داود عرب خابوري