اثر مشخصه فرکانسی ترانسفورماتور حایل بر عملکرد فیلتر اکتیو موازی

پایان نامه
  • وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه تفرش - دانشکده برق
  • نویسنده علی جوهر
  • استاد راهنما مجتبی پیشوایی
  • سال انتشار 1388
چکیده

چکیده : امروزه ظهور و توسعه طیف گسترده بارهای غیرخطی در میان دیگر مصرف کنندگان انرژی الکتریکی باعث شده است که عملاً حذف برخی از منابع تولیدکننده هارمونیک از شبکه های قدرت امری غیر ممکن و غیر منطقی به نظر برسد. در چنین شرایطی بکارگیری روشهایی برای جلوگیری از انتشار هارمونیکها در شبکه های قدرت، می تواند به عنوان یک راه حل مناسب درنظر گرفته شود. فیلترهای اکتیو از موثرترین تجهیزاتی هستند که می توان از آنها در این راستا و برای رفع مشکلات ناشی از انتشار هارمونیکها و بهبود مقوله کیفیت توان بهره برد. در این گزارش از میان توپولوژیهای مختلف و روشهای کنترلی متنوع فیلترهای اکتیو، ساختاری انتخاب شده است که در آن فیلتر به صورت موازی با شبکه قرار گرفته است. این فیلتر شامل یک مبدل vsi است که به صورت کنترل حلقه باز و بر اساس روش pwm، از طریق یک ترانسفورماتور حایل وظیفه تزریق جریان هارمونیکی جبرانساز را به شبکه بر عهده دارد. در بخش کنترلر این فیلتر، پس از پردازش سیگنال نمونه برداری شده از جریان بار غیرخطی، سیگنالی که شامل تمامی مولفه های هارمونیکی زاید جریان بار است، به عنوان مرجع سوئیچینگ در مبدل vsi بکارگرفته می شود. در این نوع کنترل، بر خلاف انتظار جریانی که از سمت فیلتر به شبکه تزریق خواهد شد، معادل سیگنال جریان هارمونیکی جبرانساز استخراج شده در بخش کنترل نخواهد بود. علت اصلی در بروز این مشکل رامی توان در تأثیر پاسخ فرکانسی ترانسفورماتور حایل مدار فیلتر اکتیو در تبدیل ولتاژ خروجی اینورتر به جریان تزریقی به شبکه جویا شد. در چنین شرایطی باید با پیش بینی رفتار ترانسفورماتور حایل، در مواجهه با مولفه های هارمونیکی ولتاژ خروجی اینورتر و تبدیل آنها به مولفه های هارمونیکی جریان، با اعمال یک اصلاح در سیگنال مرجع الگوی سوئیچینگ، عملکرد صحیح فیلتر اکتیو را حتی در شرایط کنترل حلقه باز تضمین نمود. اما از آنجائیکه بکارگیری ترانسفورماتور به عنوان مدار حایل در ساختار فیلتر اکتیو موازی، به دلیل مطلوب بودن عبور دایمی هارمونیکهای زاید از آن، در مقایسه با دیگر کاربردها متمایز می باشد؛ بنابراین شاید نتوان به سادگی از مدلهای مرسوم و شناخته شده در مقالات مختلف، به عنوان مدل ترانسفورماتور در این کاربرد خاص استفاده نمود. در این تحقیق برای استخراج مدل مطلوب ترانسفورماتور، از روشهای موجود در شناسایی رفتار یک سیستم بهره گرفته ایم. بکارگیری هر یک از روشهای شناسایی سیستم، مستلزم در اختیار داشتن مجموعه ای از اطلاعات ورودی و خروجی واقعی سیستم می باشد؛ لذا با طراحی و ساخت یک اینورتر تکفاز که قابلیت تولید ولتاژی با فرکانسهای مختلف (در محدوده کاری فیلتر اکتیو مورد نظر) را دارا است، و همچنین یک ترانسفورماتور آزمایشگاهی، ابتدا نتایج واقعی سیستم، که بیانگر رفتار ترانسفورماتور در تبدیل یک ولتاژ هارمونیکی به یک جریان هارمونیکی می باشد، اندازه گیری و ذخیره شده اند. در مرحله بعد، پس از دستیابی به یک شناخت و آگاهی کافی از مبانی تئوریک روشهای مختلف شناسایی یک سیستم و مقایسه تحلیلی بین آنها، به کمک نرم افزار matlab و مطابق با دسته ای از اطلاعات واقعی از سیستم، یک مدل مطلوب برای ترانسفورماتور حایل مدار فیلتر اکتیو استخراج شده است. در ادامه نیز موفق شده ایم به یک مدل معادل الکتریکی مناسب نیز دست یابیم، که به خوبی رفتار ترانسفورماتور را در این کاربرد خاص توجیه می نماید. در پایان نیز با در اختیار داشتن این مدل یک الگوی اصلاحی برای سیگنال مرجع پیشنهاد گردیده، که قادر است با اعمال تغییراتی در فرمان سوئیچینگ اینورتر، صحت عملکرد فیلتر اکتیو را تضمین نماید. نتایج متعدد شبیه سازیها نشان می دهد که فیلتر اکتیو در حضور این الگوی اصلاحی، با بروز رفتارهای استاتیکی و دینامیکی کاملاً مناسب، به خوبی می تواند از عهده وظایف خود در جبرانسازی هارمونیکی جریان بار و تأمین توان راکتیو مورد نیاز، حتی در شرایط غیر ایده آل نیز، برآید. عدم نیاز به استفاده از سنسورهای اضافی در مدار کنترل و بکارگیری روشهای مرسوم کنترل حلقه بسته، از بین رفتن احتمال بروز ناپایداری در سیستم کنترلر فیدبک منفی در شرایط خاص، حذف مشکلات ناشی از متغیر بودن فرکانس سوئیچینگ مبدل vsi خصوصاً در طراحی و تنظیم فیلترهای پسیو خروجی مبدل، کنترل ساده تر، عملکرد و دقت مناسب فیلتر اکتیو در شرایط غیر ایده آل، از جمله مزایای مهم طرح پیشنهادی در مقایسه با دیگر روشهای مرسوم به شمار می روند.

منابع مشابه

جبران هارمونیک سیستم قدرت با استفاده از فیلتر توان اکتیو موازی تحت ولتاژهای غیر ایده آل

این مقاله یک الگوریتم کنترلی جدید برای فیلترهای توان اکتیو (APF) ارائه می دهد که هارمونیک و توان راکتیو یک یکسوکننده پل تریستوری سه فاز را تحت سناریوهای مختلف ولتاژ غیر ایده آل جبران می کند. کنترل کننده با استفاده از جریان بار، ولتاژ منبع و ولتاژ باس DC، جریان مرجع APF را محاسبه می کند. سیگنال های APF با استفاده از این پارامترها بواسطه یک کنترل کننده جریان باند هیسترزیس تولید می شوند. تولباکس س...

متن کامل

طراحی و ساخت یک فیلتر اکتیو قدرت موازی با توان دو کیلووار جهت افزایش کیفیت توان سیستمهای با آلودگی هارمونیکی

این مقاله فیلترهای اکتیو قدرت را جهت افزایش کیفیت توان سیستمهای صنعتی در حضور آلودگیهای هارمونیکی مورد بررسی قرار می‌دهد. فیلتر اکتیو قدرت موازی جهت بهبود ضریب توان پیشنهاد گردیده، راهکار استخراج سیگنال مرجع مطرح و نتایج عملی یک نمونه با توان دو کیلووار- هارمونیک ارائه می‌گردد

متن کامل

طراحی و ساخت یک فیلتر اکتیو قدرت موازی با توان دو کیلووار جهت افزایش کیفیت توان سیستمهای با آلودگی هارمونیکی

این مقاله فیلترهای اکتیو قدرت را جهت افزایش کیفیت توان سیستمهای صنعتی در حضور آلودگیهای هارمونیکی مورد بررسی قرار می‌دهد. فیلتر اکتیو قدرت موازی جهت بهبود ضریب توان پیشنهاد گردیده، راهکار استخراج سیگنال مرجع مطرح و نتایج عملی یک نمونه با توان دو کیلووار- هارمونیک ارائه می‌گردد

متن کامل

طراحی و ساخت یک فیلتر اکتیو قدرت موازی با توان دو کیلووار جهت افزایش کیفیت توان سیستمهای با آلودگی هارمونیکی

این مقاله فیلترهای اکتیو قدرت را جهت افزایش کیفیت توان سیستمهای صنعتی در حضور آلودگیهای هارمونیکی مورد بررسی قرار می دهد. فیلتر اکتیو قدرت موازی جهت بهبود ضریب توان پیشنهاد گردیده، راهکار استخراج سیگنال مرجع مطرح و نتایج عملی یک نمونه با توان دو کیلووار- هارمونیک ارائه می گردد

متن کامل

طراحی فیلتر اکتیو بر پایه gic

در دسترس بودن یک فیلتر آنالوگ کاملا یکپارچه با کنترل دیجیتالی ضرایب"قابل برنامه ریزی"هدف بسیاری از محققان با توجه به جذابیت های آن بوده که در این زمینه ثابت شده است طراحی یک فیلتر فعال 1 بر اساس مبدل امپدانس عمومی 2 (gic) که با عملکرد عالی شناخته شده یکی از گزینه های بسیار مناسب است. فیلتر gic بصورت فیلترهای آنالوگ ارائه شده که به عنوان رابط بین دنیای دیجیتال و آنالوگ می تواند مورد استفاده ق...

الگوریتم جدید جهت تعیین جریان مرجع فیلتر اکتیو شنت تک‌فاز به‌منظور بهینه‌سازی فیلتر در جبران‌سازی بارهای غیرخطّی

تغذیه یک بار تک‌فاز غیر خطّی در بسیاری از کاربردهای نظامی محسوس است. جریان‌کشی غیرخطّی این بارها سبب افت کیفیّت توان در نقطه PCC خواهد شد. در فیلتر اکتیو جریان لحظه‌ای به دومولفه جریان اکتیو و جریان راکتیو تجزیه می‌گردد. ظرفیّت فیلتر اکتیو وابسته به مقدار حداکّثر مولّفه‌ای از جریان است که باید توسّط آن جبران‌سازی(تامین) گردد. در یک شکل موج جریان مشخّص،  هرچه مقدار پیک مولّفه راکتیو کم‌تر باشد، ظرفیّت فیل...

متن کامل

منابع من

با ذخیره ی این منبع در منابع من، دسترسی به آن را برای استفاده های بعدی آسان تر کنید

ذخیره در منابع من قبلا به منابع من ذحیره شده

{@ msg_add @}


نوع سند: پایان نامه

وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه تفرش - دانشکده برق

میزبانی شده توسط پلتفرم ابری doprax.com

copyright © 2015-2023