عنوان

بهبود ساختار مبدل منبع امپدانسی برای کاربرد در بازیاب دینامیکی ولتاژ,‮‭Improvement of Z-source converter for dynamic voltage restorer application‬

Number

‭۲۱۴۶۸پ‬

.Language of Text, Soundtrack etc

per

Title Proper

بهبود ساختار مبدل منبع امپدانسی برای کاربرد در بازیاب دینامیکی ولتاژ

Parallel Title Proper

‮‭Improvement of Z-source converter for dynamic voltage restorer application‬

First Statement of Responsibility

/سید محمدجواد موسوی مورکانی

Name of Publisher, Distributor, etc.

: مهندسی برق و کامپیوتر

Date of Publication, Distribution, etc.

، ‮‭۱۳۹۷‬

Name of Manufacturer

، راشدی

Specific Material Designation and Extent of Item

‮‭۱۰۸‬ص‬

Text of Note

چاپی - الکترونیکی

Dissertation or thesis details and type of degree

کارشناسی ارشد

Discipline of degree

برق قدرت

Date of degree

‮‭۱۳۹۸/۰۴/۱۹‬

Body granting the degree

تبریز

Text of Note

امروزه مبدل‌های الکترونیک قدرت به طور گسترده و در کاربردهای مختلفی در مراکز صنعتی، تجاری، مسکونی و ... مورد استفاده قرار می‌گیرند .در برخی از این کاربردها بار با ولتاژی به غیر از ولتاژ شبکه کار می‌کند به همین جهت به رابطی میان خود و شبکه نیاز دارد تا عمل تطبیق و تنظیم ولتاژ را انجام دهند .برخی دیگر از این بارها، مانند تجهیزات کامپیوتری، سیستم‌های اتوماسیون و دستگاه‌های آزمایشگاهی به عنوان بارهای حساس شناخته می‌شوند که به دامنه ولتاژی که با آن تغذیه می‌شوند حساس بوده و لازم است از این بارها در برابر اغتشاشات ولتاژ حفاظت شود .عدم حفاظت از این بارها در برابر اغتشاشات ولتاژ موجب خسارت‌های فنی و اقتصادی می‌گردد .از عمده‌ترین اغتشاشات ولتاژ می‌توان به کم‌بود ولتاژ، بیش‌بود ولتاژ، هارمونیک‌های ولتاژ و نامتعادلی ولتاژ اشاره کرد که طبق آمار دو مورد اول جزء شایع‌ترین اغتشاشات ولتاژ هستند .یکی از مؤثرترین و اقتصادی‌ترین گزینه‌ها برای بهبود کیفیت ولتاژ بازیاب دینامیکی ولتاژ ‮‭(DVR)‬ است ‮‭DVR‬ .از تجهیزات مبتنی بر مبدل‌های الکترونیک قدرت است که به صورت سری میان بار حساس و شبکه قرار گرفته و از بار حساس در برابر اغتشاشات ولتاژ محافظت می‌کند .انرژی مورد نیاز‮‭DVR‬ ها برای جبران‌سازی از دو روش تامین می‌شود یکی از راه ذخیره‌سازهای انرژی خارجی مانند باتری و ابر خازن‌ها و دیگری از راه شبکه‌ای که ‮‭DVR‬ به آن متصل است .در روش اول علاوه بر قیمت بالای ذخیره‌سازهای انرژی، به دلیل ظرفیت محدود آن‌ها‮‭DVR‬ هایی از این قبیل تنها برای مدت زمان محدودی قادر به جبران‌سازی اغتشاشات ولتاژ هستند .در روش دوم با توجه نوع مبدل الکترونیک قدرت این انرژی در دو مرحله‮‭ac) -dc- (ac‬و یا در یک مرحله‮‭ac) - (ac‬تامین می‌شود .تبدیل انرژی دو مرحله‌ای نیاز به یکسوساز متصل به شبکه و لینک ‮‭dc‬ دارد که این عوامل به افزایش قیمت، افزایش اندازه و کاهش بازده ‮‭DVR‬ منجر می‌شود .مبدل‌های ‮‭ac/ac‬ مستقیم بدون نیاز به المان ذخیره‌کننده بزرگی و در یک مرحله عمل تبدیل توان را انجام می‌دهند .در میان مبدل‌های ‮‭ac/ac‬ مبدل‌های منبع امپدانسی با داشتن ویژگی‌هایی مانند قابلیت افزایندگی هم فاز با ولتاژ ورودی و کاهندگی به صورت معکوس با ولتاژ ورودی، گزینه مناسبی برای‮‭DVR‬ ها به شمار می‌ایند .مجموعه معایب ذکر شده در بالا، برتری مبدل‌های ‮‭ac/ac‬ و ویژگی‌های منحصر به فرد مبدل‌های منبع امپدانسی باعث شد در این پایان‌نامه ساختارهای بهبود یافته‌ای برای مبدل منبع امپدانسی تک فاز جهت استفاده در ‮‭DVR‬ پیشنهاد گردد .مبدل‌های پیشنهادی علاوه بر داشتن قابلیت افزایندگی و کاهندگی دارای ویژگی زمین مشترک میان ورودی و خروجی، جریان ورودی پیوسته هستند .هم چنین برای تولید بهره ولتاژ بالا و جبرانسازی کم‌بود ولتاژهای عمیق از تزویج ترانسفورماتوری کمک گرفته شده است .روش کوموتاسیون ایمن اعمال شده در مبدل‌های پیشنهادی بدون استفاده از مدارهای اسنابر از وقوع ضربه‌های ولتاژ و جریان بر روی کلیدها جلوگیری کرده است .در یکی ساختارهای پیشنهادی بدون این که به عمل‌کرد مبدل لطمه‌ای وارد شود فیلتر ورودی و هم چنین فیلتر خروجی حذف شده است که این امر موجب کاهش حجم و قیمت آن می‌شود .برای ارزیابی و تایید عمل‌کرد مبدل‌هی پیشنهادی و‮‭DVR‬ های مبتنی بر آن‌ها از نرم‌افزار ‮‭PSCAD/EMTDC‬ استفاده شده است .نتایج شبیه‌سازی تایید کننده روابط تئوری و صحت عمل‌کرد ساختارهای پیشنهادی می‌باشند

Text of Note

Nowadays, power electronic converters are widely used in variety application in industries, commercial, residential centers and etc. In some applications, the load works with a different voltages of the grid voltage, so it needs an interface between itself and the grid to regulate and perform the voltage. The other loads, like computer equipment, automation systems, and laboratory devices, are known as sensitive loads that are sensitive to the voltage magnitude they are supplied by it and need to be protected against voltage disturbances. Lack of protection these loads against voltage disturbances result in technical and economic losses. The main voltage disturbances can be mentioned are voltage sag, voltage swell, voltage harmonics and voltage unbalance which, according to the statistics voltage sag and voltage swell are the most common voltage disturbances. One of the most effective and economical options to improve the voltage quality is dynamic voltage restorer (DVR). DVR is one of the power electronic converter based equipments that it is work in series between the sensitive load and the grid, and protects the sensitive load from voltage disturbances. The required energy for DVRs for compensating is provided in two approachs; first approach is external energy storage like a battery and super-capacitors, and the other approach is the grid that the DVR connects to. In the first approach, in addition to the high cost of energy storage devices, due to their limitation in capacity, such DVRs can only compensate voltage disturbances for a limited time. In the second approach, according to the type of power electronic converter, this energy is provided in two stages (ac-dc-ac) or in one stage (ac-ac). The two-stage energy conversion requires a grid connected rectifier and DC-link, which can lead to higher prices, increasing size, and lower DVR efficiency. Direct ac/ac converters without any large storage element and in one stage carry out the power conversion. Among the AC/AC converters, the impedance source converters with features such as boost in-phase and buck out-of-phase is a good choice for DVRs. The above mentioned disadvantages, the superiority of ac/ac converters and the unique features of the impedance source converters led to be propose improved topologies for single-phase Z-source converters in DVR application in this thesis. The proposed converters, in addition to having boost in-phase and buck out-of-phase feature, have a common ground between input and output and continuous input current. Also, a coupled transformer is used for deep voltages sags compensating and to produce high voltage gain. The safe commutation strategy is applied in the proposed converters to avoid voltage and current spikes on the switches without using snubber circuits. In one of the proposed topologies, without indemnify converter performance, the input filter as well as the output filter have been eliminated, which reduces the volume and price of the converter. The PSCAD/EMTDC software has been used to evaluate and validate the performance of the proposed converters and their DVRs. The simulation results verify the validity of theoretical relationships and performanc of the proposed topologies

Parallel Title

‮‭Improvement of Z-source converter for dynamic voltage restorer application‬

موسوی مورکانی، سید محمدجواد

Mousavi M., Seyyed Mohammad Javad

بابائی، ابراهیم، استاد راهنما

صباحی، مهران، استاد راهنما

Public note

سیاه و سفید

نمایه‌سازی قبلی