طراحی، شبیهسازی و کنترل یک مبدلDC - DCبهبودیافته چند درگاهه غیرایزوله به منظور کاربرد در سیستمهای انرژی تجدیدپذیر
Design, Simulation and Control of an Improved Non Isolated Multi-Port DC-DC Converter to Utilize In Renewable Energy Systems
/شاهین محمدیکلهسر
: مهندسی برق و کامپیوتر
، ۱۳۹۸
، افشاری
۹۵ص
چاپی - الکترونیکی
کارشناسیارشد
مهندسی برق قدرت
۱۳۹۸/۱۰/۱۷
تبریز
در این پایاننامه هدف ارائه یک مبدلDC - DCجدید چند ورودی افزاینده غیرایزوله با بهره ولتاژ بالا میباشد .در ابتدا مبدلهایDC - DCچند ورودی اخیرا ارائهشده، بحث شده و مزایا و معایب آنها تحلیل شده است .سپس دو نوع ساختار چند ورودی-تک خروجی و چند ورودی-چند خروجی پیشنهاد شده است .در ساختار پیشنهادی اول، یک مبدلDC - DCچند ورودی-تک خروجی غیرایزوله با بهره ولتاژ بالا پیشنهاد شده است .در این توپولوژی، برای افزایش ولتاژ خروجی و بهره ولتاژ، از سلولهای دیود-خازن-کلید شامل دو دیود، یک خازن و یک کلیدS)-C- (D، استفاده شده است .همچنین با افزایش تعداد واحدهای ورودی مبدل، بهره ولتاژ و ولتاژ خروجی افزایش مییابد، بنابراین در کاربردهای نظیر سیستمهای انرژی خورشیدی برای دست یابی به ولتاژ خروجی مورد نظر، اتصالات سری و موازی ماژولها لازم نیست .در ساختار پیشنهادی دوم یک مبدلDC - DCچند ورودی-چند خروجی غیرایزوله با بهره ولتاژ بالا پیشنهاد شده است .با افزایش تعداد ورودیها، ولتاژ خروجی افزایش مییابد .تعداد ورودیها در هر دو مبدل پیشنهادی و همچنین تعداد خروجیها در مبدل پیشنهادی دوم به دلخواه میباشد .هر یک از مبدلهای پیشنهادی توسط سیستم کنترلی حلقه بسته فیدبک حالت حلقه بسته کنترل شده و نتایج آن ارائه شده است .در فصل پنجم، نتایج حاصل از شبیهسازی هر دو مبدل پیشنهادی اول و دوم در نرمافزار PSCAD/EMTDC ارائه شده است .در این شبیهسازیها، جریان سلفهای هر مبدل کنترل شده و مقادیر مرجع آنها در سه پله مختلف در بازههای زمانی ۵/۰ ثانیهای تغییر داده شده و نتایج حاصل روی ولتاژ خروجی و همچنین دقت و سرعت ردیابی جریان مرجع برای هر دو مبدل نشان داده شده است
The purpose of this thesis is to present a new non-isolated step-up multi-input DC-DC converter with high voltage gain. Initially, recently presented multi input DC-DC converters are discussed and their advantages and disadvantages are analyzed. Then, two types of multi-input single output and multi-input multi-output structures are proposed. In the first proposed structure, a multi-input single output DC-DC converter non-isolated with high voltage gain is proposed. In this topology, in order to increase the output voltage and voltage gain, diode-capacitor-switch (D-C-S) cells include of two diodes, one capacitor and one switch are used. Also, by increasing the number of converter input units, voltage gain and output voltage of converter are increased, so in solar energy systems applications series and parallel conections of mudules, in order to achieve the wanted output voltage is not required. In the second proposed structure, a multi-input multi-output DC-DC converter non-isolated with high voltage gain is proposed. By increasing the number of input sources, the output voltage is increased. The number of input units in each proposed converter and also the number of outputs in the second proposed converter are arbitrary. Each of proposed converters are controlled with close loop feed back control system and the results are presented. In the fifth section, the simulation results of first and second proposed converters in PSCAD/EMTDC software are presented. In this simulation, inductors current of each proposed converter are controlled and their reference values in three different steps in 0.5 sec interval times are variabled and the results of them on output voltage and also accuracy and tracking speed of reference currents for both converters are illustrated
Design, Simulation and Control of an Improved Non Isolated Multi-Port DC-DC Converter to Utilize In Renewable Energy Systems