Mελέτη και κατασκευή αντιστροφέα ρεύματος διασυνδεδεμένου με το δίκτυο χαμηλής τάσης : έλεγχος ενεργού και αέργου ισχύος
Loading...
Date
2024-10-14
Authors
Τσούνης, Χριστόφορος
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
Publisher
Abstract
Η παρούσα διπλωματική εργασία πραγματεύεται τη μελέτη και κατασκευή ενός μετατροπέα από συνεχή σε συνεχή τάση (DC – DC Converter), ο οποίος τροφοδοτεί ένα μονοφασικό αντιστροφέα, με σκοπό τη σύνδεση με το δίκτυο χαμηλής τάσης και τον έλεγχο της ενεργού και αέργου ισχύος. Η εργασία αυτή εκπονήθηκε με συνεργασία του Εργαστηρίου Ηλεκτρομηχανικής Μετατροπής Ενέργειας και του Εργαστηρίου Συστημάτων Ισχύος, Ανανεώσιμης και Κατανεμημένης Παραγωγής, του Τμήματος Ηλεκτρολόγων Μηχανικών και Τεχνολογίας Υπολογιστών της Πολυτεχνικής Σχολής του Πανεπιστημίου Πατρών.
Ο σκοπός είναι η μελέτη και ο σχεδιασμός ενός αμφίδρομου μετατροπέα Υποβιβασμού – Ανύψωσης τάσης, ο οποίος λειτουργεί σε Κατάσταση Ασυνεχούς Αγωγής (DCM) δρώντας ως πηγή ρεύματος. Αυτός ο μετατροπέας συνδέεται με ένα Μονοφασικό Αντιστροφέα Πλήρους Γέφυρας, ο οποίος λειτουργεί ως Αναδιπλούμενος Αντιστροφέας (Unfolding Inverter). Ο τελικός στόχος είναι η επιτυχής σύνδεση με το δίκτυο χαμηλής τάσης και η έγχυση ενεργού και αέργου ισχύος, μεταβάλλοντας με ακρίβεια το συντελεστή ισχύος μέσω της επιβολής συγκεκριμένης διαφοράς φάσης μεταξύ της τάσης του δικτύου και του παραγόμενου ρεύματος.
Αρχικά, αναφέρονται κάποια στοιχεία για τις σύγχρονες ενεργειακές ανάγκες πανευρωπαϊκά και παρουσιάζεται το θεωρητικό υπόβαθρο λειτουργίας των δύο μετατροπέων. Αναλύεται η λογική λειτουργίας τους και υπολογίζεται μαθηματικά η διαστασιολόγηση της συνολικής διάταξης.
Στη συνέχεια, το υπό μελέτη σύστημα προσομοιώνεται στο προγραμματιστικό περιβάλλον Matlab/Simulink, ώστε να διαπιστωθεί η ορθή λειτουργία. Επίσης, αναλύεται και ο έλεγχος κλειστού βρόχου, κατά τον οποίον η ισχύς στην έξοδο ακολουθεί συγκεκριμένες τιμές αναφοράς, μεταβάλλοντας μόνο του το ρεύμα εξόδου αναφοράς.
Έπειτα, ακολουθεί η διαδικασία κατασκευής της Εκτυπωμένης Πλακέτας Κυκλώματος (PCB) του αμφίδρομου μετατροπέα, όπως και όλων των υποστηρικτικών πλακετών που χρειάστηκαν. Καταγράφονται κάποιοι βασικοί σχεδιαστικοί κανόνες που τηρήθηκαν, όπως και όλα τα στοιχεία εξοπλισμού που χρησιμοποιήθηκαν.
Τέλος, αναλύεται η συνολική πειραματική διάταξη. Παρουσιάζονται τα πειραματικά αποτελέσματα που προέκυψαν και μελετάται το κατά πόσο συμφωνούν με τα αναμενόμενα και με αυτά της προσομοίωσης.
Description
Keywords
Ηλεκτρονικά ισχύος, Έλεγχος ενεργούς και άεργης ισχύος, Σύνδεση με δίκτυο