بخشی از مقاله
چکیده
ریزشبکهها مجموعهای از بارها و منابع مقیاس کوچک تجدیدپذیر می باشند که در آنها امکان بهرهبرداری بهصورت سیستم کنترلپذیر مستقل و مجزا از شبکه اصلی با توسعه استفاده از مبدلهای الکترونیک قدرت امکانپذیر شده است. با این حال با پیشرفت این مبدلها و استفاده از بارهای غیره خطی در شبکه باعث وجود نامتعادلی و کاهش کیفیت توان در شبکه و منابع انرژی تجدیدپذیر شده است.
با افت ولتاژ بیش از حد در سمت DC عملاً، توان مورد نیاز بار تأمین نمیشود و شاهد افت ولتاژ شدیدی خواهیم بود. در این پژوهش مبدل AC/DC هیبریدی سه فاز با استفاده از اینوتر سه سطحی و بر اساس وجود دو حلقه کنترل، مدار کنترلی این نوع اینورتر مورد بررسی قرار داده شده که میتواند همانند یک پل پیوند در میکرو شبکه ترکیبی عمل نموده.
مقدمه
اینورترهای منبع ولتاژ قادرند ولتاژ یا جریان خروجی در سطوح صفر×یا -vdc تولید کنند که اینورتر دو سطحی نامیده می شوند
برای تولید شکل موج جریان یا ولتاژ دارای کیفیت وحداقل مقدار ریپل ،لازم است ازفرکانسهای کلید زنی بالا استفاده کرد
باوجوداین ، اینورترهای دو سطحی محدودیت هایی در عملکرد - PWM - وفنون مدولاسیون عرض پالس فرکانس بالادر کاربردهای توان زیاد و ولتاژ بالا دارند که بیشتر منشعب از تلفات کلیدزنی و محدودیت مقادیر نامی قطعه است
علاوه بر این ، از قطعات نیمه هادی کلید زنی باید به گونه ای استفاده گردد تا مسائل ناشی از ترکیب سری- موازی آنها که برای تولید جریان و ولتاژ بالا لازم است مشکل زا نباشد
اینورترهای چندسطحی در صنعت برق بسیار مورد توجه هستند؟آنها دارای خصوصیات جدیدی هستند که برای جبران سازی توان راکتیو کاملا مناسب می باشند
برای توانهای زیاد ساده تر است که اینورتر ولتاژ بالا با ساختار چند سطحی بکار رود زیرا سطح ولتاژ در این ساختار قابل کنترل است
با افزایش تعداد سطوح ولتاژ در اینورتر می توان بدون افزایش توان نامی هر قطعه توان نامی کل را افزایش داد
ساختار منحصر بفرد اینورتر منبع ولتاژچند سطحی باعث می شود بتوانیم ولتاژ بالا با هارمونیک پایین داشته باشیم
-1 میکروشبکه های هیبریدیAC-DC 1
این نوع ریزشبکه ها، ترکیبی از ریزشبکه های AC وDC می باشند. ریزشبکه های DC و AC توسط مبدل های واسط به هم وصل می شوند که موضوع پژوهش این مقاله می باشند و به مبدل های دو سویه معروف هستند که، از دو قسمت Rectifier - یکسوکننده - و - - Inverter اینورتر تشکیل شده اند. میکروشبکه AC دارای منابع و بارهای AC بوده و میکروشبکه DC نیز دارای منابع و بارها و ذخیره سازهای DC می باشند. ساختارهای مختلفی برای ریزشبکه های ترکیبی AC-DC ارائه شده است. شکل1 یک میکروشبکه ترکیبی که توسط یک میکروشبکه AC و یک میکروشبکهDC تشکیل شده است را نشان می دهد که توسط یک مبدل واسط به همدیگر متصل شده اند.
شکل.1 یک میکروشبکه ترکیبی که توسط یک میکروشبکه AC و یک میکروشبکه DC تشکیل شده است
شکل .2 ساختار کنترل یک مبدل تک فاز کامل پل AC به [3] DC
معماری سیستم کنترلی مبدل full-bridge single-phase در شکل 2 نشان داده شده است. چنین سیستمی می تواند برای ریزشبکه dcاستفاده شود زیرا می تواند جریان قدرت دو طرفه را انجام دهد. علاوه بر این، اجازه می دهد تا استفاده از PLL برای هماهنگ سازی شبکه و همچنین برای محاسبه زاویه فاز در تبدیل محور استفاده شود. از شکل 2 نیز می توان دید که سیگنال منبع برای پیاده سازی مدولاسیون عرض پالس سینوسی تک فاز - SPWM - با توجه به زاویه فاز به دست آمده تعیین می شود. همانطور که دیده می شود، ساختار کنترل بصورت یک ولتاژ خروجی ثابت حلقه - Vdc - توسط یک کنترل کننده PI تنظیم می شود که مقدار منبع جریان را برای یک حلقه جریان داخلی به صورت رابطه های زیر تعیین می کند.
مقدار مشخص شده I*q ,I*d جریان های DC هستند، بنابراین تبدیل → برای جریان ورودی اندازه گیری شده is مورد نیاز است. تصورات متعارف در روشهای مشترک با تأخیر T/4 برای جریانهای i , i به دست می آیند، به طوری که سیگنال در مقادیر مورد نظر اندازه گیری می شود، در حالی که زاویه فاز از PLL بدست می آید. در نتیجه، جریانهای Id, Iq با I*q , I*d برای محاسبه سیگنال کنترل توسط کنترل کننده PI مقایسه می شوند. یک نوع کنترل سیستم را می توان از طریق کنترلPI و خطای حالت پایدار به دست آورد. با این حال، با استفاده از این تغییر در یک سیستم قدرت تک فاز، اصطلاح تفکیک محورها مورد نیاز است، از این رو، تبدیل دیاگرام نیز می تواند برای ساخت یک سیگنال SPWM مورد استفاده قرار گیرد.
