بخشی از مقاله
خلاصه
عملکرد اصلی کنترل کننده VSC تبدیل ولتاژ DC ذخیره شده در یک خازن به ولتاژ AC یا ولتاژ AC به ولتاژ DC می باشد. یکی از مزایای VSC این است که این نوع مبدل های الکترونیکی اجازه می دهد تا جریان نیروی فعال و راکتیو را مستقیما با یک ac-grid کنترل کنند. در یک تنظیم کننده ولتاژ VSC از کنترل PI استفاده می کنند. مشکل کنترل کننده PI این است که وقتی هدف، کنترل غیر خطی و نامشخص باشد، اثر آن در شبکه برق کاهش می یابد. برای غلبه بر این مشکل، از کنترل کننده منطق فازی همراه با کنترل pi در کنترلر کننده تنظیم ولتاژ vsc استفاده می نماییم. این مقاله تحلیل کوتاهی از ویژگی ها و پویایی VSC ، تکنیک های شناسایی برای یافتن عملکرد انتقال به ولتاژ DC و توان راکتیو را در یک ایستگاه یکسو کننده ارئه می دهد.
کلمات کلیدی: کنترل کننده VSC، ولتاژDC، اینورتر، ولتاژ AC
.1 مقدمه
انرژی های تجدید پذیر امروزه به دلیل کاهش منابع ذخایر فسیلی اهمیت حیاتی دارند. علاوه بر این، سوخت های سنتی و همچنین انرژی هسته ای با محیط رفتار دوستانه ای ندارند. بنابراین، نیاز فوری به تغییر منابع سوخت تجدید پذیر مثل خورشید یا باد کاملا احساس می شود اینها به عنوان انرژی های تجدید پذیر ولتاژ سینوسی معمولی و جریان را تولید نمی کنند و برای ذخیره سازی آن مشکل وجود دارد. به همین ترتیب، این منابع به طور معمول به شبکه برق متصل می شوند از طریق مبدل DC به مبدل AC - به نام یک اینورتر - یا ذخیره شده در باتری های dc که هم از طریق اینورتر ها به شبکه وصل شده اند . از این رو، واضح است که یک اینورتر نقش مهمی در تامین نیرو از منابع انرژی تجدیدپذیر در شبکه ایفا می کند.[1]
در یک تنظیم کننده ولتاژ VSC از کنترل PI استفاده می کنند. مشکل کنترل کننده PI این است که وقتی هدف، کنترل غیر خطی و نامشخص باشد، اثر آن در شبکه برق کاهش می یابد. برای غلبه بر این مشکل، از کنترل کننده منطق فازی همرا با کنترل pi در کنترلر کننده تنظیم ولتاژ vsc استفاده می نماییم.پروفسور لطفی عسگرزاده مجموعه های فازی را برای اولین بار در سال 1965 معرفی کرد .[2] این مجموعه ها پایه گذار روشی موفق برای مدل کردن عدم قطعیت و ابهام بودند . از آن پس، استفاده از مجموعه های فازی در سیستمهای کامپیوتری مخصوصاً در کاربردهای کنترلی، گسترش یافت .[3 ]
کنترل مبتنی بر منطق فازی موجب جذب مقدار زیادی توجه در سال های اخیر بوده است. کاربردهای کنترل کننده های فازی برای سیستم های قدرت، ارائه شده است>4-6@ و کنترل وضعیت ماهواره با استفاده از کنترل کننده فازی نیز ارائه شده است - چنگ، شو، و چنگ، . - a2009کاربردهایی چند در الکترونیک قدرت برای هر دو مبدل[7-11] DC-DCو اینورترها >12-15@ گزارش شده است. هدف اصلی این مقاله معرفی جنبه های مختلف VSC متصل به شبکه است. بررسی سیستم فازی مورد استفاده میباشذ ابتدا پیکربندی مدار اصلی VSC ارائه می شود بنابراین متغیرها و نمادهای آنها تعریف می شوند سپس اینورتر متصل به این کنترل کننده بررسی شده و تغییرات را مد نظر قرار می دهیم علاوه بر این، کنترل ولتاژ و اصل کنترل بردار جریان در نهایت، مدل سازی سیستم توصیف خواهد شد.
.2 مواد و روش ها
-1 -2 ساختار کلی اینورتر
بطور کلی مدل شبیه سازی شده مربوط به اینورتری می باشد که سیستم کنترل کننده آن توسط منطق فازی طراحی شده است که در زیر مشاهده می کنید.برای طراحی این مدل در سیمولینک چند عنصر مورد نیاز است.
Universal bridge -1
-2 مقاومت
- 3 خازن
-4 منبع تغذیه
DC -5 کننده
-6 واحد اندازه گیری ولتاژ 3 فاز
-7 شاخه های RLC سه فاز
بطور کلی در این مطالعه ساختار سیستم اینورتر متصل به شبکه را بررسی می کنیم قسمت عمده و اصلی این شبیه سازی کنترلر و سیستم فازی آن است که پالس ها را به وجود می آورد.
-1-1-2 کنترلر سیستم
همانطور که در شکل - 2 - می بینیم وررودی هایی که در Iabc-prim, Vabc و vdc-ref که vdc-ref با استفاده از قرار دارد.قسمت کنترلی این سیستم مشاهده می شود به ترتیب dc voltage ای است که قبل از universal bridge
-2-1-2 بلوک VSC در اینورتر
در یک VSC عناصر کلید زنی یا از نوع GTO و یا از نوع TGBT می باشند[16] که به صورت روشن/ خاموش کار کرده و می توانند بر اساس الگوریتم PWM کنترل شوند. این الگوریتم می تواند در جهت حذف و یا کاهش هارمونیکی عمل نمایند. با اعمال الگوریتم PWM در اینصورت حداقل 4 متغیر از خط VSC می باید کنترل شود چنانچه در انتهای خط منبع ولتاژ AC وجود نداشته باشد در اینصورت ولتاژ و فرکانس آن قابل کنترل می باشد. اما چنانچه در انتهای خط منبع ولتاژ AC وجود داشته باشد در این صورت مبدل های VSC ولتاژ AC انتهایی را کنترل می نمایند.[17]بلوک شبیه سازی این کنترل کننده ولتاژ در نرم افزار متلب به صورت زیر در نظر می گیریم
