دانلود شبیه سازی مقاله طرح کنترلی با انرژی بهینه برای DVR بدون ترانسفورماتور

کنترل DVR بدون ترانسفورماتور

آشفتگی های ولتاژ، مانند افت موقتی، جهش موقتی و سوسوی ولتاژ (فلیکر ولتاژ)، معمول ترین مسائل کیفیت توان می باشند. اثرات این آشفتگی ها از نوسانات جزئی تا قطع کامل کل فرآیند تولید، متنوع هستند. برای کاهش تاثیر اقتصادی آشفتگی های ولتاژ، راهکارهای بسیاری برای حفاظت از بارهای حساس مانند منابع تغذیه قطع ناشدنی (UPS ها) و بازیابی کننده های ولتاژ دینامیک (DVR ها) پیشنهاد می شوند. UPS حفاظت کامل در برابر همه اغتشاشات کیفیت توان فراهم می کند؛ اما با هزینه های ثابت و بهره برداری زیاد ارتباط دارد بخصوص اگر UPS قرار باشد در سطح ولتاژ متوسط نصب شود. DVR یک راهکار مقرون به صرفه برای آشفتگی های کیفیت ولتاژ فراهم می کند. این دستگاه یک ولتاژ جبرانسازی سری شده با ولتاژ طرف منبع تزریق می کند بگونه ای که ولتاژ طرف بار، بدون اختلال باقی بماند. پیکربندی سیستم DVR از نظر فنآوری اینورتر استفاده شده، عنصر ذخیره انرژی و توپولوژی مدار با هم تفاوت دارند. معمول ترین اینورترها، اینورتر سه فاز، سه اینورتر تک فاز و اینورترهای چند سطحی (MLI) می باشند. سیستم های عنصر ذخیره متعدد را می توان در DVR مانند باتری ها، خازن ها، ذخیره انرژی مغناطیسی ابررسانا (SMES) و چرخ طیار (فلایول)، مورد استفاده قرار داد. توپولوژی های مدار DVR مختلف نیز مورد بررسی قرار گرفته اند.

استراتژی های کنترل بسیاری برای DVR وجود دارند. روش قبل از خطا، روش جبرانسازی پایه است زیرا اغتشاشات رفع می شوند و ولتاژ بار در مقدار قبل از خطای خود نگه داشته می شوند. عیب اصلی این روش، توان اکتیو بزرگ تامین شده توسط DVR با استفاده از جبرانسازی می باشد. استراتژی کنترل دیگر، روش پس از خطا می باشد که براساس ساختن یک ولتاژ متوازن سه فاز از آشفتگی استخراج شده است. این استراتژی کنترل می تواند به عملکرد DVR حداقل ولتاژ یا حداقل انرژی دست پیدا کند. دو روش برای محقق سازی این روش وجود دارد؛ روش اول براساس استفاده از حلقه قفل شده با فاز (PLL) می باشد، درحالی که دومی براساس مولفه های متقارن است.

بازیابی کننده ولتاژ دینامیک (DVR) به عنوان موثرترین و مقرون به صرفه ترین راهکار برای آشفتگی های ولتاژ در نظر گرفته می شود. این پروژه، یک طرح کنترل بهینه شده با انرژی برای یک DVR بدون ترانسفورماتور ارائه می دهد. ساختار DVR براساس یک توپولوژی اینورتر چندسطحی پل H آبشاری برای رفع نیاز به شامل کردن ترانسفورماتور می باشد. الگوریتم کنترل پیشنهادی یک ولتاژ طرف بار متوازن را حفظ می کند حتی هنگام جبرانسازی آشفتگی های نامتوازن با حداقل تزریق توان اکتیو. علاوه بر آن، طرح پیشنهادی، قابلیت «عبور از خطا» DVR در طی افت موقتی ولتاژ را به حداکثر می رساند. این ویژگی با استفاده از خازن ها بجای منابع dc به عنوان عناصر ذخیره انرژی برای DVR تایید می شود. علاوه بر آن، طرح انرژی حداقل پیشنهادی از افزایش ولتاژ طرف dc اینورتر هنگام جبرانسازی افزایش موقت ولتاژ، جلوگیری می کند. عملکرد سیستم DVR پیشنهادی از نظر جبرانسازی انواع مختلف اغتشاشات ولتاژ، ارزیابی می شود. نتایج، مقاوم بودن و دقیق بودن سیستم پیشنهادی را اعتباریابی می کنند.

این شبیه سازی با استفاده از نرم افزار متلب (MATLAB) انجام شده و توضیحات کامل مربوط به شبیه سازی نیز در یک فایل جداگانه آماده شده است. در ادامه تعدادی از نتایج خروجی شبیه سازی قرار داده شده است: