| Περίληψη: | Η παρούσα διπλωματική εργασία πραγματεύεται τη μελέτη, το σχεδιασμό και την κατασκευή ενός
μονοφασικού πολυεπίπεδου αντιστροφέα τάσης, για διασύνδεση Ανανεώσιμων Πηγών Ενέργειας
(Α.Π.Ε.) με το δίκτυο χαμηλής τάσης. Η εργασία αυτή εκπονήθηκε στο Εργαστήριο Ηλεκτρομηχανικής
Μετατροπής Ενέργειας του Τμήματος Ηλεκτρολόγων Μηχανικών και Τεχνολογίας Υπολογιστών της
Πολυτεχνικής Σχολής του Πανεπιστημίου Πατρών.
Σκοπός της εργασίας είναι η μελέτη και ο σχεδιασμός της κυκλωματικής τοπολογίας του αντιστροφέα
PUC (Packed-U-Cell), που ανήκει στην κατηγορία των πολυεπίπεδων αντιστροφέων μειωμένου
αριθμού διακοπτικών στοιχείων. Επίσης, στόχος είναι η ανάπτυξη κατάλληλης τεχνικής ελέγχου για τη
διασύνδεση της διάταξης με το δίκτυο και την ανταλλαγή ισχύος με αυτό.
Αρχικά παρουσιάζεται η βασική θεωρία για τους πολυεπίπεδους αντιστροφείς τάσης και παρατίθενται
οι κατηγορίες τους με τα διάφορα πλεονεκτήματα και μειονεκτήματα, ενώ γίνεται αναφορά και στα
πεδία εφαρμογών τους. Έπειτα, παρουσιάζονται οι διάφορες τεχνικές παλμοδότησης των κλασικών
τοπολογιών πολυεπίπεδων αντιστροφέων και αναλύεται η λογική τους.
Στη συνέχεια αναλύεται και προσομοιώνεται, μέσω του λογισμικού Simulink του MATLAB, η
λειτουργία δύο υβριδικών τοπολογιών που βασίζονται στον κλασικό μονοφασικό αντιστροφέα γέφυρας,
καθώς και της τοπολογίας PUC. Γίνεται σύγκριση όσον αφορά τη λειτουργική τους συμπεριφορά και
παρουσιάζονται ορισμένοι περιορισμοί.
Το επόμενο βήμα είναι η υλοποίηση κατάλληλης τεχνικής ελέγχου για την ανταλλαγή ισχύος μεταξύ
του αντιστροφέα PUC και του δικτύου. Συγκεκριμένα, χρησιμοποιείται κατάλληλη μονάδα μέσω της
οποίας γίνεται ο συγχρονισμός του αντιστροφέα με το δίκτυο και στη συνέχεια κλειστός βρόχος για τον
έλεγχο του εγχεόμενου ρεύματος, ώστε να ρυθμίζεται η ροή ενεργού και αέργου ισχύος.
Τέλος, αναλύεται η διαδικασία κατασκευής της διάταξης. Αρχικά επιλέγονται κατάλληλα στοιχεία για
το κύκλωμα ισχύος και το κύκλωμα διαμόρφωσης παλμών και έπειτα περιγράφεται η λειτουργία του
μικροελεγκτή, που αποτελεί τον πυρήνα της παλμοδότησης. Κλείνοντας, παρατίθενται πειραματικά
αποτελέσματα για επιβεβαίωση της θεωρίας και του σχεδιασμού. Αποδεικνύεται η ορθή λειτουργία της
διάταξης και της εφαρμοσθείσας λογικής ελέγχου, καθώς και η δυνατότητα επίτευξης πολύ καλού
βαθμού απόδοσης.
|
|---|
