عنوان

ارائه ساختار بهبودیافته برای اینورتر چندسطحی کلیدزنی-خازنی متصل به شبکه با قابلیت حذف جریان نشتی مناسب برای کاربردهای فتوولتائیک

۴۷۸۵پ

فارسی

ارائه ساختار بهبودیافته برای اینورتر چندسطحی کلیدزنی-خازنی متصل به شبکه با قابلیت حذف جریان نشتی مناسب برای کاربردهای فتوولتائیک

[پایان نامه]

امیرحسین زینالی

صنعتی سهند

۱۴۰۱

۱۲۵ص.

مصور، جدول، نمودار

CD

کارشناسی ارشد

مهندسی برق- الکترونیک قدرت و ماشین‌های الکتریکی

۱۴۰۱/۱۱/۰۱

در این پایان‌نامه، دو ساختار بهبودیافته پنج - سطحی بدون ترانسفورماتور برای اینورترهای متصل به شبکه پیشنهاد شده است که علاوه بر بازده بالا، دارای قابلیت متعادل‌سازی طبیعی ولتاژ خازن‌ها می‌باشند. ساختار پیشنهادی اول علاوه بر ویژگی‌های یاد شده، توانایی محدودسازی جریان ضربه‌ای شارژ خازن‌ها را نیز داراست. ساختار پیشنهادی اول از روش PCC برای کنترل جریان تزریقی به شبکه، کنترل جریان اکتیو/راکتیو و تولید پالس‌های کلیدزنی استفاده می‌کند. ساختار پیشنهادی دوم نیز علاوه بر استفاده از روش PCC، از روش مبتنی بر کنترل‌کننده PR برای دست‌یابی به اهداف فوق بهره می‌برد. وجود نقطه زمین مشترک در هر دو ساختار پیشنهادی، مشکل مربوط به جریان نشتی در کاربردهای مبتنی‌بر سلول‌های خورشیدی (فتوولتائیک) را مرتفع می‌سازد. ساختار پیشنهادی اول قابلیت عملکرد در هر دو حالت باک (کاهنده) و بوست (افزاینده) را داراست. تمامی ویژگی‌های یاد شده، ساختارهای پیشنهادی را برای کاربردهای فتوولتائیک بسیار مناسب ساخته است. خروجی پنج - سطحی ساختارهای پیشنهادی باعث کاهش محتوای هارمونیکی کل (THD)، بهبود کیفیت ولتاژ خروجی و در نتیجه کوچک‌تر شدن فیلتر خروجی می‌شود. به‌منظور ارزیابی رقابت‌پذیری ساختارهای پیشنهادی نسبت به سایر ساختارهای مشابه موجود، مقایسات جامعی انجام‌گرفته است. در نهایت، عملکرد صحیح ساختارهای پیشنهادی با استفاده از تحلیل‌های مبتنی‌بر شبیه‌سازی و نیز پیاده‌سازی عملی نمونه آزمایشگاهی، مورد تأیید قرار گرفته است. بدلیل محدودیت تجهیزات آزمایشگاهی و عدم امکان اخذ نتایج عملی برای حالت اتصال به شبکه، حالت وصل به شبکه مبدل تنها از طریق تحلیل‌های شبیه‌سازی مورد ارزیابی قرار گرفته است. در نمونه آزمایشگاهی ساخته شده نیز، قابلیت تبادل توان اکتیو/راکتیو ساختارهای پیشنهادی از طریق بار اهمی-سلفی مورد ارزیابی و تأیید قرار گرفته است.

In this thesis, two improved five-level transformer-less structures are proposed for grid-connected inverters, which, in addition to high efficiency, have the capability of natural voltage balancing of capacitors. In addition to the mentioned features, the first proposed structure also has the ability to limit the inrush charging current of capacitors. The first proposed structure uses the PCC method to control the injected current to the grid, regulate the active/reactive current and generate the switching pulses. In addition to using the PCC method, the second proposed structure uses the PR controller-based method to achieve the above-mentioned goals. The availability of the common-ground point in both proposed structures solves the problem of leakage current in solar cell (photovoltaic) based applications. The first proposed structure has the ability to function in both buck and boost modes. All the mentioned features have made the proposed structures very suitable for photovoltaic applications. The five-level output of the proposed structures reduces the Total Harmonic Distortion (THD), improves the quality of the output voltage, and thus makes the output filter smaller. In order to evaluate the competitiveness of the proposed structures compared to other existing similar structures, comprehensive comparisons have been made. Finally, the correct performance of the proposed structures has been confirmed by using simulation-based analysis as well as the practical implementation of the laboratory sample. Due to the limitation of laboratory equipment and the impossibility of obtaining practical results for the grid connection mode, the grid connected mode of the converter has been evaluated only through simulation analysis. In the built laboratory sample, the ability to exchange active/reactive power of the proposed structures has been evaluated and verified through resistive-inductive (R-L) load.

Improved Grid-Connected Switched-Capacitor Multilevel Inverter Topology with Leakage Current Elimination Ability Suitable for Photovoltaic Applications

اینورتر چند-سطحی

کلیدزنی-خازنی

جریان نشتی

بدون ترانسفورماتور

اینورتر چند-سطحی، کلیدزنی-خازنی، جریان نشتی، متصل به شبکه، بدون ترانسفورماتور

Multi-level inverter, switched-capacitor, leakage current, grid-connected, transformer-less

زینالی، امیرحسین

وارثی

فلاح اردشیر

، کاظم

، جابر

، ۱۳۶۴ -

استاد راهنما

استاد مشاور

صنعتی سهند

ایران

دانشگاه صنعتی سهند

20230813

برق، ۱۰۷۲۸، ۱۴۰۱

b10728.pdf

p

TF

92029

a

Y