| Περίληψη: | Η παρούσα διπλωματική εργασία πραγματεύεται την ολοκληρωμένη μελέτη για την κατασκευή ενός δικατευθυντήριου μετατροπέα υποβιβασμού/ανύψωσης τάσης χωρίς γαλβανική απομόνωση (non-isolated bidirectional buck-boost converter), με σκοπό τη χρήση του ως ενεργό φίλτρο ισχύος παράλληλης σύνδεσης (Shunt Active Power Filter). Η εργασία αυτή εκπονήθηκε στο Εργαστήριο Ηλεκτρομηχανικής Μετατροπής Ενέργειας, του Τμήματος των Ηλεκτρολόγων Μηχανικών και Τεχνολογίας Υπολογιστών της Πολυτεχνικής Σχολής του Πανεπιστημίου Πατρών. Στόχο αυτής της μελέτης αποτελεί η βελτίωση της ποιότητας ισχύος που παρέχεται σε απομακρυσμένα φορτία, τα οποία τροφοδοτούνται από συστήματα DC παροχών. Συγκεκριμένα, η υλοποιηθείσα διάταξη συνδέεται στο σημείο σύνδεσης των φορτίων και παρέχει τις απότομες μεταβολές ρεύματος, έτσι ώστε να μηδενίζεται, ει δυνατόν, η διακύμανση της τάσης που προκαλείται από αυτές τις απότομες μεταβολές του φορτίου και οφείλεται τόσο στην εμπέδηση της γραμμής μεταφοράς όσο και στην αδράνεια της DC παροχής. Επίσης, ιδιαίτερη έμφαση δόθηκε στην κατασκευή του ηλεκτρονικού μετατροπέα, καθώς και στην υλοποίηση του ελέγχου που εφαρμόστηκε, ώστε να καθίσταται δυνατή η επέκταση της χρήσης του σε μία ευρεία γκάμα εφαρμογών, χωρίς να απαιτείται η τροποποίησή του (είτε υλική είτε του ελέγχου). Αρχικά, παρουσιάζεται το ηλεκτρικό σύστημα επισημαίνοντας τα χαρακτηριστικά και τη φύση των φορτίων που διαθέτει και έπειτα εξετάζεται η συμπεριφορά του συστήματος, με σκοπό τον εντοπισμό των διαταραχών που προκαλούνται κατά τη λειτουργία του. Επιπλέον, πραγματοποιείται η απαραίτητη μελέτη για να βρεθεί με ποιον τρόπο μπορούν να εξαλειφθούν αυτές οι διαταραχές, ενώ παράλληλα δίνεται ιδιαίτερο βάρος στη χρήση των υπερπυκνωτών (supercapacitors) ως πηγή συνεχούς τάσης. Στη συνέχεια, ακολουθεί η θεωρητική ανάλυση για τις δύο βασικές λειτουργίες του δικατευθυντήριου μετατροπέα υποβιβασμού/ανύψωσης τάσης χωρίς γαλβανική απομόνωση και ύστερα αναπτύσσεται η μεθοδολογία του ελέγχου υστέρησης που χρησιμοποιήθηκε. Το επόμενο βήμα πραγματοποιείται με τη βοήθεια του λογισμικού Matlab/Simulink και αποτελεί την προσομοίωση του συστήματος παρουσία του ηλεκτρονικού μετατροπέα, στις περιπτώσεις που θα χρησιμοποιηθούν ιδανικά και μη-ιδανικά στοιχεία. Επίσης, δημιουργείται και το απαραίτητο ηλεκτρικό κύκλωμα που θα προσομοιώνει το Μεταβαλλόμενο Φορτίο Ισχύος (Load) κατά την πειραματική διαδικασία. Τέλος, παρουσιάζεται τμηματικά η διαδικασία κατασκευής των ηλεκτρονικών διατάξεων και οι πειραματικές μετρήσεις, οι οποίες και ελήφθησαν κατά τη διάρκεια της εργαστηριακής δοκιμής. Αυτές με τη σειρά τους συγκρίνονται με τα αποτελέσματα των προσομοιώσεων, ώστε να προκύψουν εν τέλει χρήσιμα συμπεράσματα για την ποιότητα παροχής ισχύος του ηλεκτρικού συστήματος.
|
|---|
