Ανάλυση και εφαρμογή προηγμένου ελέγχου σε αντιστροφέα ισχύος
Η παρούσα διπλωματική εργασία πραγματεύεται τη μελέτη ενός τριφασικού αντιστροφέα ισχύος, στην είσοδο του οποίου είναι συνδεδεμένη μια φωτοβολταϊκή συστοιχία ως πηγή συνεχούς τάσης και στην έξοδο του, μέσω ενός LCL φίλτρου, συνδέεται με το δίκτυο. Αναλύοντας τα πλεονεκτήματα που προσφέρουν οι Ανανεώ...
Κύριος συγγραφέας: | |
---|---|
Άλλοι συγγραφείς: | |
Γλώσσα: | Greek |
Έκδοση: |
2020
|
Θέματα: | |
Διαθέσιμο Online: | http://hdl.handle.net/10889/14026 |
id |
nemertes-10889-14026 |
---|---|
record_format |
dspace |
spelling |
nemertes-10889-140262022-09-05T20:38:42Z Ανάλυση και εφαρμογή προηγμένου ελέγχου σε αντιστροφέα ισχύος Analysis and implementation of advanced control over a power inverter Σταματόπουλος, Ανδρέας Stamatopoulos, Andreas Αντιστροφείς ισχύος Ανανεώσιμες πηγές ενέργειας PWM παλμοδότηση Έλεγχος ρευμάτων Power inverters Renewable energy sources PWM gating Smart inverters Active and reactive power flow Current control STATCOM Η παρούσα διπλωματική εργασία πραγματεύεται τη μελέτη ενός τριφασικού αντιστροφέα ισχύος, στην είσοδο του οποίου είναι συνδεδεμένη μια φωτοβολταϊκή συστοιχία ως πηγή συνεχούς τάσης και στην έξοδο του, μέσω ενός LCL φίλτρου, συνδέεται με το δίκτυο. Αναλύοντας τα πλεονεκτήματα που προσφέρουν οι Ανανεώσιμες Πηγές Ενέργειας, καταλήγουμε στο συμπέρασμα πως αποτελούν, πλέον, αναπόσπαστο κομμάτι των σύγχρονων συστημάτων ηλεκτρικής ενέργειας. Έπειτα περιγράφουμε ένα προηγμένο είδος αντιστροφέα για φωτοβολταϊκά, το λεγόμενο PV-STATCOM, ο οποίος παρέχει τη δυνατότητα ρύθμισης τάσης στα συστήματα διανομής ηλεκτρικής ενέργειας. Στη συνέχεια, περιγράφεται το κύκλωμα ισχύος του αντιστροφέα και μελετάται η λειτουργία του. Δίνεται έμφαση στην μέθοδο παλμοδότησης του, στη λειτουργία της μονάδας Phase - locked Loop (PLL), καθώς και στο μετασχηματισμό Park που μοντελοποιεί το σύστημα στο σύγχρονα στρεφόμενο d-q πλαίσιο αναφοράς. Επιπλέον, παρουσιάζεται το μοντέλο Μέσης Τιμής, αλλά και το διακοπτικό – πραγματικό μοντέλο του αντιστροφέα και περιγράφονται οι νόμοι ελέγχου που έχουν στόχο την ρύθμιση της ενεργού και άεργου ισχύος που παρέχει ο αντιστροφέας. Η προσομοίωση του αντιστροφέα γίνεται στο περιβάλλον του εργαλείου της Matlab, το Simulink όπου και σχολιάζονται τα αποτελέσματα των επιμέρους προσομοιώσεων. Τέλος, μελετώνται οι τρεις περιπτώσεις λειτουργίας του αντιστροφέα σαν PV , PV-STATCOM και Full STATCOM και εξάγονται τα αντίστοιχα συμπεράσματα. The present thesis copes with the study of a three-phase power inverter in which the input is connected to a photovoltaic array as a DC voltage source and the output is connected to the grid through an LCL filter. Through analyzing the positive impact and the advantages Renewable Energy Sources have to offer, we reached the conclusion that they have become an inextricable part of the modern electricity networks. Afterwards, the advanced Smart Inverter for photovoltaic systems is presented, the so-called PV-STATCOM, which provides voltage control in distribution systems. Also, the overall system of the inverter is described and analyzed. Emphasis is given to the Pulse Width Modulation unit as well as to Phase – locked Loop unit and Park transformation that models the system in the d-q synchronous rotating reference frame. Furthermore, the mathematical model of the system is presented and state space equations are provided based on the Average Model. These equations regulate the active and reactive power the inverter provides. Then, the actual inverter model is simulated by using Matlab’s tool, Simulink. Finally, three different operating modes of the inverter, PV, PV – STATCOM mode and Full STATCOM mode are tested and the appropriate conclusions are exported. 2020-10-21T10:38:00Z 2020-10-21T10:38:00Z 2020-10-12 http://hdl.handle.net/10889/14026 gr application/pdf |
institution |
UPatras |
collection |
Nemertes |
language |
Greek |
topic |
Αντιστροφείς ισχύος Ανανεώσιμες πηγές ενέργειας PWM παλμοδότηση Έλεγχος ρευμάτων Power inverters Renewable energy sources PWM gating Smart inverters Active and reactive power flow Current control STATCOM |
spellingShingle |
Αντιστροφείς ισχύος Ανανεώσιμες πηγές ενέργειας PWM παλμοδότηση Έλεγχος ρευμάτων Power inverters Renewable energy sources PWM gating Smart inverters Active and reactive power flow Current control STATCOM Σταματόπουλος, Ανδρέας Ανάλυση και εφαρμογή προηγμένου ελέγχου σε αντιστροφέα ισχύος |
description |
Η παρούσα διπλωματική εργασία πραγματεύεται τη μελέτη ενός τριφασικού αντιστροφέα ισχύος, στην είσοδο του οποίου είναι συνδεδεμένη μια φωτοβολταϊκή συστοιχία ως πηγή συνεχούς τάσης και στην έξοδο του, μέσω ενός LCL φίλτρου, συνδέεται με το δίκτυο. Αναλύοντας τα πλεονεκτήματα που προσφέρουν οι Ανανεώσιμες Πηγές Ενέργειας, καταλήγουμε στο συμπέρασμα πως αποτελούν, πλέον, αναπόσπαστο κομμάτι των σύγχρονων συστημάτων ηλεκτρικής ενέργειας. Έπειτα περιγράφουμε ένα προηγμένο είδος αντιστροφέα για φωτοβολταϊκά, το λεγόμενο PV-STATCOM, ο οποίος παρέχει τη δυνατότητα ρύθμισης τάσης στα συστήματα διανομής ηλεκτρικής ενέργειας. Στη συνέχεια, περιγράφεται το κύκλωμα ισχύος του αντιστροφέα και μελετάται η λειτουργία του. Δίνεται έμφαση στην μέθοδο παλμοδότησης του, στη λειτουργία της μονάδας Phase - locked Loop (PLL), καθώς και στο μετασχηματισμό Park που μοντελοποιεί το σύστημα στο σύγχρονα στρεφόμενο d-q πλαίσιο αναφοράς. Επιπλέον, παρουσιάζεται το μοντέλο Μέσης Τιμής, αλλά και το διακοπτικό – πραγματικό μοντέλο του αντιστροφέα και περιγράφονται οι νόμοι ελέγχου που έχουν στόχο την ρύθμιση της ενεργού και άεργου ισχύος που παρέχει ο αντιστροφέας. Η προσομοίωση του αντιστροφέα γίνεται στο περιβάλλον του εργαλείου της Matlab, το Simulink όπου και σχολιάζονται τα αποτελέσματα των επιμέρους προσομοιώσεων. Τέλος, μελετώνται οι τρεις περιπτώσεις λειτουργίας του αντιστροφέα σαν PV , PV-STATCOM και Full STATCOM και εξάγονται τα αντίστοιχα συμπεράσματα. |
author2 |
Stamatopoulos, Andreas |
author_facet |
Stamatopoulos, Andreas Σταματόπουλος, Ανδρέας |
author |
Σταματόπουλος, Ανδρέας |
author_sort |
Σταματόπουλος, Ανδρέας |
title |
Ανάλυση και εφαρμογή προηγμένου ελέγχου σε αντιστροφέα ισχύος |
title_short |
Ανάλυση και εφαρμογή προηγμένου ελέγχου σε αντιστροφέα ισχύος |
title_full |
Ανάλυση και εφαρμογή προηγμένου ελέγχου σε αντιστροφέα ισχύος |
title_fullStr |
Ανάλυση και εφαρμογή προηγμένου ελέγχου σε αντιστροφέα ισχύος |
title_full_unstemmed |
Ανάλυση και εφαρμογή προηγμένου ελέγχου σε αντιστροφέα ισχύος |
title_sort |
ανάλυση και εφαρμογή προηγμένου ελέγχου σε αντιστροφέα ισχύος |
publishDate |
2020 |
url |
http://hdl.handle.net/10889/14026 |
work_keys_str_mv |
AT stamatopoulosandreas analysēkaiepharmogēproēgmenouelenchouseantistropheaischyos AT stamatopoulosandreas analysisandimplementationofadvancedcontroloverapowerinverter |
_version_ |
1771297269915582464 |