Έλεγχος μετατροπέων ισχύος ΣΡ/ΣΡ και ΣΡ/ΕΡ ως διεπαφών ισχύος στην διεσπαρμένη παραγωγή

• Κύριος συγγραφέας: Μιχαλόπουλος, Ιωάννης
• Άλλοι συγγραφείς: Αλεξανδρίδης, Αντώνιος
• Μορφή: Thesis
• Γλώσσα: Greek
• Έκδοση: 2016
• Θέματα: Διανεμημένη παραγωγή; Έλεγχος ισχύος; Distributed power sources; Control of power sources; 621.381 532 2

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.