Please use this identifier to cite or link to this item: http://hdl.handle.net/10889/9417
Title: Έλεγχος μετατροπέων ισχύος ΣΡ/ΣΡ και ΣΡ/ΕΡ ως διεπαφών ισχύος στην διεσπαρμένη παραγωγή
Other Titles: Control of the power electronics dc/dc and dc/ac as power interface of distributed power sources
Authors: Μιχαλόπουλος, Ιωάννης
Keywords: Διανεμημένη παραγωγή
Έλεγχος ισχύος
Keywords (translated): Distributed power sources
Control of power sources
Abstract: Σήμερα, η ανάγκη για διασφάλιση παροχής ηλεκτρικής ενέργειας καθώς και η καλή ποιότητά της αποτελούν μια πρόκληση. Το ηλεκτρικό δίκτυο σήμερα εξελίσσεται με την προσθήκη κατανεμημένων παραγωγών ηλεκτρικής ενέργειας από ανανεώσιμες πηγές. Για τη διασύνδεση ανανεώσιμων πηγών ενέργειας με το ηλεκτρικό δίκτυο χρησιμοποιούνται ηλεκτρονικοί μετατροπείς ισχύος. Ο τοπικός έλεγχος των μετατροπέων αυτών μπορεί να συμβάλει στην ορθή λειτουργία και ευστάθεια του συστήματος ηλεκτρικής ενέργειας. Συγκεκριμένα είναι επιθυμητός ο κατάλληλος έλεγχος ροής άεργου και ενεργού ισχύος ακόμα και σε τοπικό επίπεδο. Στην παρούσα εργασία χρησιμοποιούμε έναν πλήρως ελεγχόμενο αντιστροφέα με ελεγχόμενη έναυση αλλά και σβέση κατά SPWM επειδή μας δίνει πολλές δυνατότητες ελέγχου σε σχέση με άλλα ηλεκτρονικά ισχύος. O αντιστροφέας που χρησιμοποιείται για τη διασύνδεση μιας ανανεώσιμης πηγής ενέργειας, που έχει χαρακτηριστικά πηγής συνεχούς τάσης, με το δίκτυο διανομής ηλεκτρικής ενέργειας. Μαζί με τον αντιστροφέα τοποθετούμε και ηλεκτρικό φίλτρο. Ακόμα θα μελετήσουμε και την περίπτωση που οδηγείται ο αντιστροφέας από τον ΣΡ/ΣΡ μετατροπέα ανύψωσης τάσης. Η προσθήκη του μετατροπέα ΣΡ/ΣΡ εάν και αυξάνει λίγο την πολυπλοκότητα του συστήματος προσφέρει αποτελεσματικό έλεγχο ακόμα και στην περίπτωση μεγάλου τοπικού φορτίου. Η Μοντελοποίηση, ο σχεδιασμός του συστήματος ελέγχου και η ευστάθεια του συστήματος εξετάζονται. Γίνεται εξαγωγή του μοντέλου, στο τριφασικό σύστημα με βάση την δυναμική ανάλυση Εuler -Lagrange. Επιπλέον υπολογίζουμε τις καταστατικές εξισώσεις στο πεδίο Park μιας και είναι πιο χρήσιμη περιγραφή για τον έλεγχο. Για την εξαγωγή του μοντέλου γίνεται ακόμα χρήση του Averaging Analysis. Με την ανάλυση παθητικότητας δείχνουμε ότι το σύστημα εκτός από παθητικό έχει και κάποιες ευσταθείς καταστάσεις. Απώτερος σκοπός είναι η ρύθμιση του μετατροπέα ώστε να καθορίζουμε το ποσοστό παροχής ενεργού ισχύος της ανανεώσιμης πηγής στο δίκτυο διανομής ηλεκτρικής ενέργειας. Εάν και ένας ακριβής τέτοιος έλεγχος είναι δύσκολος, μπορούμε να καθορίσουμε την ισχύ έμμεσα ρυθμίζοντας το μέτρο της τάσης στο φίλτρο στην έξοδο του αντιστροφέα. Επιπλέον θα προσπαθήσουμε να περιοριστεί το πλάτος του ρεύματος στην έξοδο του αντιστροφέα. Οι ελεγκτές αναπτύσσονται σε περιβάλλον simulink/matlab. Τα αποτελέσματα τα επιβεβαιώνουμε και τα αξιολογούμε μέσω προσομοιώσεων.
Abstract (translated): Nowadays , the demand for reliable electric energy and with good power quality is a well known need. The adding power of distributed renewable sytems, require the design and development of new advanced electronic systems for the interconation of distributed small power systems with the electic grid. Also the energy problem which is one of the most important global problems lead to the need of high energy efficient systems with smart control of active and reactive power flow. We study the 3 -phase pulse width modulation rectifier with a filter because of its many capabilities in interconnection of DC systems with AC systems. The addition of the dc/dc boost converter increases the control capabilities as in the case of big local electric load. Modeling, control design and passivity and stability analysis of the system are investigated. The system consist of a dc grid connected by three-phase PWM ac/dc voltage converter with an ac system with filter, electric load, a three-phase source.In the next case we add the dc/dc boost converter between dc power source and dc/ac converter. Also we used the averaging analysis in order to determine the dynamic model of the system in a-b-c frame and d-q park's frame. We prove the passivity and ISS stability for some states of the open loop system. The main object is the control of active power from the renewable system to electric grid via the inverter. We can regulate the active power by regulating the output voltage of the PWM inverter. In addition we minimize the current amplitude at the output of the the inverter. So we design and develop PI controlers. Simulation results verify the effectiveness of each controller .
Appears in Collections:Τμήμα Ηλεκτρολ. Μηχαν. και Τεχνολ. Υπολογιστών (ΜΔΕ)

Files in This Item:
File Description SizeFormat 
Michalopoulos(ele).pdf1.46 MBAdobe PDFView/Open


This item is licensed under a Creative Commons License Creative Commons