| Περίληψη: | Η παρούσα διπλωματική εργασία πραγματεύεται τη μελέτη και την κατασκευή ενός μετατροπέα ισχύος συνεχούς τάσης σε εναλλασσόμενη με δίκτυο πηγής εμπέδησης στην είσοδο, ο οποίος αναφέρεται στη διεθνή βιβλιογραφία ως Z – Source Inverter (ZSI). Η εργασία αυτή εκπονήθηκε στο Εργαστήριο Ηλεκτρομηχανικής Μετατροπής Ενέργειας του Τμήματος Ηλεκτρολόγων Μηχανικών και Τεχνολογίας Υπολογιστών της Πολυτεχνικής Σχολής του Πανεπιστημίου Πατρών. Σκοπός της παρούσας διπλωματικής εργασίας είναι η ανάλυση αυτής της σχετικά καινούριας τοπολογίας αντιστροφέων, μέσω της οποίας επιτυγχάνεται και ανύψωση της παραγόμενης εναλλασσόμενης τάσης, κάτι το οποίο είναι αδύνατο με τη χρήση των κλασσικών αντιστροφέων . Για το λόγο αυτό, η συγκεκριμένη τοπολογία φαίνεται να είναι ιδανική για τη διασύνδεση μίας ανανεώσιμης πηγής ενέργειας σε δίκτυο χαμηλής τάσης, καθώς μπορεί να αντικαταστήσει τους μετατροπείς δύο βαθμίδων, έχοντας ως αποτέλεσμα τη βελτίωση της απόδοσης του συστήματος. Το θέμα της απόδοσης θα αποτελέσει και αντικείμενο διερεύνησης στην παρούσα διπλωματική εργασία. Αρχικά, γίνεται μία σύντομη αναφορά στα βασικά χαρακτηριστικά των φωτοβολταϊκών συστημάτων, αναλύοντας τη λειτουργίας τους. Επίσης, παρουσιάζεται ο σημαντικός ρόλος των ηλεκτρονικών μετατροπέων ισχύος για τη σύνδεση των φωτοβολταϊκών συστημάτων στο δίκτυο χαμηλής τάσης. Στη συνέχεια, πραγματοποιείται η θεωρητική ανάλυση του μετατροπέα και η ανάλυση των τεχνικών παλμοδότησης που χρησιμοποιήθηκαν. Επιπλέον, παρουσιάζεται ένας έλεγχος κλειστού βρόχου για τη διατήρηση της τάσης εξόδου του μετατροπέα στο επιθυμητό επίπεδο. Το επόμενο βήμα είναι η επιβεβαίωση της θεωρητικής ανάλυσης του μετατροπέα μέσω προσομοίωσης στο λογισμικό Simulink του Matlab. Η διάταξη του μετατροπέα τροφοδοτείται με συνεχή τάση 140V και στην έξοδο παράγεται μία εναλλασσόμενη τάση στα 230Vrms. Ακόμα, παρουσιάζονται οι προσομοιώσεις για την επιβεβαίωση της λειτουργίας του ελέγχου κλειστού βρόχου με τη χρήση ενός PI ελεγκτή. Τέλος, γίνεται η διαστασιολόγηση και η κατασκευή της πειραματικής διάταξης με την οποία πραγματοποιούνται μετρήσεις για την επιβεβαίωση της θεωρητικής ανάλυσης. Για την υλοποίηση της τεχνικής παλμοδότησης που εφαρμόζεται, χρησιμοποιείται ο μικροελεγκτής STM32F429ZI της εταιρίας ST Microelectronics. Ο προγραμματισμός του μικροελεγκτή γίνεται σε γλώσσα C.
|
|---|
