در کاربردهای سه فاز این اینورترها، به دلیل اینکه تکنیک های pwm اعمال شده، پالس های خروجی نامتقارن را تولید می کنند، ولتاژ مد مشترک ظاهر می شود که به صورت ولتاز بین نقطه خنثای بار و زمین سیستم تعریف می شود. این ولتاژ، منبع اصلی بسیاری از مشکلات نامطلوب در سیستم های درایو موتور است که در کاربردهای فرکانس بالا با بکارگیری وسایل کلیدزنی سریع بدتر می شوند. ولتاژ مد مشترک به همراه تغییرات سریع ولتاژ، مشکلات جدی را به همراه خواهند داشت که عبارتد از: جریان های نشتی که از طریق خازن های پارازیتی داخل موتور به زمین راه می یابند، تداخلات الکترومغناطیسی هدایتی و تشعشعی و ولتاژ شفت و جریان های یاتاقان، که کاهش طول عمر موتور را به همراه خواهند داشت و همچنین، تداخلات الکترومغناطیسی تولید شده توسط چنین سیستم هایی، عملکرد تجهیزات الکتریکی اطراف را تحت تأثیر قرار می دهد. بنابراین، طراحان سیستم های درایو باید ولتاز مد مشترک و تداخلات الکترومغناطیسی و همینطور، روش های کاهش آن ها را به عنوان فاکتورهایی مهم در طراحی های خود در نظر بگیرند تا از آثار نامطلوب آن ها اجتناب کنند. به طور کلی، تحقیقات برای کاهش این آثار زیان بار بر روی دو روش تمرکز دارند: تغییر ساختار فیزیکی سیستم درایو و بهبود الگوریتم کنترلی اینورتر.در این پایان نامه، ولتاژ مد مشترک و تداخلات الکترومغناطیسی و بنابراین، آثار مخرب ناشی از آن ها در سیستم های درایو کاهش داده خواهد شد. در ابتدا، فیلترهای پسیو برای کاهش انتشار تداخلات الکترومغناطیسی و ولتاژ مد مشترک در سیستم های درایو با استفاده از نرم افزار saber مورد مطالعه قرار گرفته است. سپس، چندین استراتژی مدولاسیون برای کاهش ولتاژ مد مشترک در اینورترهای دو سطحی و چند سطحی پیشنهاد شده است و پیاده سازی ها با نرم افزار matlab 7.6 به منظور اعتبارسازی استراتژی های پیشنهادی انجام شده است. علاوه بر این، پیاده سازی های آزمایشگاهی با استفاده از dsp مدل tms320f28335 ساخت شرکت texas instrument برای اینورتر دو سطحی انجام گردیده است. همچنین، مقایسه نتایج مربوط به طرح های پیشنهادی و پیشین برای کاهش ولتاژ مد مشترک از نقطه نظر اعوجاج هارمونیکی کل جریان خروجی صورت گرفته است.

این پایان نامه به معرفی یک سیستم فتوولتائیک با ردیابی نقطه بیشینه توان متصل به شبکه سه فاز می پردازد. الگوریتم رد یابی نقطه ی بیشینه توان برای بدست آوردن توان ماکزیمم تحت شرایط مختلف تابش و دما برای سیستم فتوولتائیک به کار برده شده است. استراتژی کنترل بر پایه تئوری توان راکتیو لحظه ای و کلید زنی اینورتر بر اساس روش هیسترزیس تطبیقی می باشد. مطابق این استراتژی زمانی که تابش وجود ندارد(در طول شب) اینورتر به جبران سازی هارمونیک جریان و توان راکتیو بارهای غیر خطی می پردازد. در طول روز و زمانی که تابش خورشید وجود دارد سیستم علاوه بر عملکرد قبلی همزمان ماکزیمم توان اکتیو قابل استحصال از سیستم فتوولتائیک را نیز به شبکه تزریق می کند . نتایج شبیه سازی توسط نرم افزار matlab/simulink نشان دهنده موفقیت آمیز بودن این سیستم در تزریق توان ماکزیمم سیستم فتوولتائیک به شبکه در شرایط متغیر تابش و دما و همچنین جبران سازی هارمونیک جریان و توان راکتیو بارهای غیر خطی می باشد.

یکی از تکنولوژی هایی که امروزه کاربرد بسیار زیادی در صنعت پیدا کرده است، تکنولوژی توان پالسی می باشد. از جمله کاربردهای تغذیه ی پالسی می توان به استفاده از این تکنولوژی در تولید اوزون، استرلیزه کردن، تصفیه ی آب و گازهای خروجی کارخانجات، پزشکی، پلاسما و امور نظامی اشاره کرد. اگرچه تا کنون انواع متنوعی از منابع تغذیه پالسی با روشهای گوناگون طراحی و ساخته شده است ولی امروزه با پیشرفت ادوات الکترونیک قدرت و تکنولوژی ساخت آنها، منابع تغذیه پالسی در حال تحول گسترده می باشند و هر روزه انواع جدیدی از این نوع مبدلها ارائه می شوند. این منابع اگرچه در توانها و ولتاژهای خیلی بالا (گیگاوات و مگاولت) ساخته نمی شوند، ولی بدلیل مزایای آنها و همچنین نیاز کاربردهای جدید به توان ها و ولتاژهای متوسط (در مقایسه با کاربردهای قدیمی) و لزوم کم حجم بودن مدار، توجه زیادی را به خود معطوف ساخته اند. در این ساختارها (با توجه به نوع بار) شکل پالس، سطح ولتاژ، نرخ تکرار، پهنای پالس، زمان صعود و همچنین فشرده بودن مدار و استرس ولتاژ بر روی سوئیچ ها از عوامل مهمی هستند که باید به آنها توجه شود. در این رساله هدف ارائه و ساخت خانواده ی جدیدی از منابع تغذیه پالسی ولتاژ بالا بر اساس چندبرابرکننده های ولتاژ خازنی- دیودی و ترکیب آن با عناصر نیمه هادی قدرت می باشد، که قابلیت تولید ولتاژ خروجی پالسی با دامنه بالا و با پهنای پالس و فرکانس دلخواه را با استفاده از منبع ولتاژ پایین داشته باشند. بطور کلی چندبرابرکننده های ولتاژ خازنی- دیودی بر اساس نحوه ی قرار گرفتن خازن ها در هنگام شارژ در کنار یکدیگر به سه گروه سری- موازی، سری- سری و موازی- موازی تقسیم می گردند. با استفاده از این چندبرابرکننده ها و بکار گیری سوئیچ های نیمه هادی قدرت در ساختار آنها می توان به مناسب سازی این مبدل ها در کاربردهای توان پالسی ولتاژ بالا مبادرت ورزید. مدارهای پیشنهادی که می توانند بصورت بلوک های (طبقات) مجزا و یکسان ساخته شوند، تا حد امکان ساده، قابل پیاده سازی در صنعت، و دارای ساختاری مدولار و البته منعطف می باشند. از دیگر ویژگی های منحصر به فرد این خانواده می توان به قابلیت گسترش ولتاژ المان های بکار رفته در مدار تنها با تغییر نوع اتصال بلوک ها (طبقات) با توجه به ولتاژ ورودی، اشاره نمود. وجود چنین ویژگی هایی در ساختارهای پیشنهادی قابلیت استفاده از این مبدل ها در رنج وسیعی از ولتاژ ورودی و در کاربردهای گوناگون، خصوصا کاربردهایی که نیاز به منابع پالسی قابل حمل ونقل دارند، را میسر می سازد. به منظور دستیابی به ساختار مطلوب در این رساله، پس از مطالعه ی عملکرد مدارهای پایه ی چندبرابرکننده ولتاژ خازنی- دیودی، به طراحی مفهومی مبدل های پیشنهادی و نحوه ی جایابی سوئیچ های نیمه هادی در ساختار مدارات پرداخته شد. سپس با توجه به نتایج مطلوب حاصل از شبیه سازی به پیاده سازی مبدل های ارائه شده در سطح آزمایشگاهی، با در نظر گرفتن امکانات محدود موجود، اقدام شد. مدارهای پیاده نشان از صحت عملکرد مدارهای مذکور دارد. در پایان به منظور مطالعه ی بیشتر و شناخت نقاط ضعف و قوت مدارات ارائه شده، یک مقایسه ی کلی بین این مدارات نیز انجام شده است.

مهمترین چالش های شبکه های قدرت مجزا، ایجاد تعادل بین توان تولیدی و توان مصرفی و در نتیجه پایداری فرکانس در هنگام ایجاد اغتشاشات است. این موضوع موقعی اهمیت بیشتری پیدا می کند که ضریب نفوذ واحدهای بادی در شبکه تغذیه بالا باشد. در چنین شبکه هائی به علت تغییرات مداوم بار و باد، نیاز به تنظیم پیوسته ی توان تولیدی متناسب با توان مصرفی بار می باشد، تا فرکانس در محدوده ی نامی حفظ شود. درشبکه های قدرت امروزی، در مزارع بادی از توربین-های متصل به ژنراتور از دو سو تغذیه استفاده می شود. به دلیل مزایایی از قبیل کاهش هزینه اینورتر، کنترل گشتاور و افزایش بازده مزارع بادی، استفاده از ژنراتور های از دو سو تغذیه مورد توجه قرار گرفته است. در این تحقیق، با طراحی و ارائه یک سیستم هماهنگ کننده علاوه بر افزایش بازدهی سیستم، فرکانس سیستم به بهترین شکل کنترل شده است. در این پایان نامه یک مزرعه بادی مستقل از شبکه که متشکل از ژنراتور القایی از دو سو تغذیه متصل به توربین بادی، بار ثانویه و یک ژنراتور سنکرون به همراه یک هماهنگ کننده است، به منظور بررسی کارایی سیستم معرفی شده تغییرات فرکانس در هنگام تغییرات سرعت باد و بار مصرف کننده مورد مطالعه قرار گرفته است. نتایج بدست آمده نشان می دهند، عملکرد سیستم در کنترل فرکانس به هنگام ایجاد اغتشاشات، در زمان استفاده از هماهنگ کننده نسبت به زمان استفاده از کنترل زاویه گام به تنهایی بهبود می یابد. شبیه سازی این سیستم توسط نرم افزار matlab انجام شده است. کلمات کلیدی: مولدهای بادی، ژنراتور از دو سو تغذیه،کنترل فرکانس، سیستم هماهنگ کننده، بار ثانویه.

در سال های اخیر استفاده از تکنولوژی تولید پراکنده برای تغذیه بار های محلی و یا تحویل توان به شبکه های ولتاژ متوسط و ولتاژ کم مورد توجه زیادی قرار گرفته است. در این میان، سیستم های تولید پراکنده مبتنی بر اینورتر بخش عمده ای از این تکنولوژی را تشکیل می دهند. برای تعقیب فرمان های مرجع توان و دستیابی به انرژی الکتریکی با کیفیت مطلوب در خروجی اینورتر استفاده از یک سیستم کنترلی با ضریب دقت هر چه بالاتر ضروری می باشد. از طرفی شبکه قدرت یک شبکه کاملا ایده آل نبوده و دارای بارهای غیر خطی و عدم تعادلی می باشد. با گسترش ادوات الکترونیک قدرت، بارهای غیر خطی در شبکه زیاد شده و سطح هارمونیکی شبکه به شدت بالا رفته است. همچنین به علت سه فاز بودن شبکه و گستردگی شبکه قدرت، امکان نامتعادل شدن شبکه در هر لحظه وجود دارد. بنابراین لازم است که در همچین شرایطی کنترل کننده مناسبی طراحی شود. در این پایان نامه یک واحد 100 کیلوواتی تولید پراکنده از طریق یک اینورتر به شبکه توزیع متوسط با سطح ولتاژ 20 کیلوولت وصل می شود. لازم به ذکر است که خروجی اینورتر 400 ولت می باشد و توسط ترانسفورماتور افزاینده 400 ولت به 20 کیلوولت به شبکه بالادستی وصل می شود. کنترل نیروگاه در حالت متصل به شبکه در حضور بار محلی غیر خطی و در شرایط عدم تعادلی مورد بررسی قرار گرفته و الگوریتم کنترلی مناسب بر اساس تئوری توان لحظه ای و در دستگاه ?? ارائه می شود. این روش کنترلی پخش جریان هارمونیکی بین شبکه و اینورتر را طوری کنترل می کند که میزان هارمونیک های جریان در نقطه اتصال به شبکه با استاندارد ieee همخوانی داشته باشد. جبران سازی توان راکتیو و در نتیجه اصلاح ضریب توان شبکه نیز با این روش کنترلی میسر خواهد بود. در ادامه برای لحاظ کردن تاثیر دینامیکی dg، یک واحد توربین باد به عنوان تولید پراکنده در نظر گرفته شده و روش کنترلی با استفاده از نرم افزار matlab/simulink ارزیابی و شبیه سازی می شود

یکی از مبدلهای چند سطحی پرکاربرد در صنعت ، مبدل چند سطحی ماژولار است که کنترل حلقه بسته ی این مبدل ها بسیار مهم می باشد زیرا با تغییر شرایط بار، شرایط جدیدی برای سیستم به وجود می آید که پایداری آن را تحت الشعاع قرار می دهد. در این پایان نامه پایداری یک مبدل چند سطحی ماژولارکه از سمت dc به سیستم hvdc چند ترمیناله متصل شده است و از سمت ac نیز به بار وشبکه کوپل شده مورد بررسی قرار می گیرد .تا در آن ضمن حصول حداکثر توان از واحد hvdc پایداری شبکه نیز تامین شود در روش های گذشته با استفاده از کنترل حلقه باز یک فاز از مبدل را به تنهایی مورد مطالعه قرار می گرفت درحالی که لینک dc مبدل همزمان 3 فاز را در بر گرفته و تولید توان می نماید

با توجه به اینکه شدت تابش خورشید و دمای محیط متغیر است، نقطه بیشینه توان با تغییر شرایط محیطی تغییر می کند لذا برای دریافت توان بیشینه باید اندازه بار تغییر کند که این امر عملاً امکان پذیر نمی باشد، برای غلبه بر این مشکل یک بخش واسطه در نظر گرفته می شود تا به وسیله آن به ازای بار ثابت و شرایط محیطی متفاوت از بیشترین ظرفیت ماژول بهره برداری شود.این بخش واسطه، یک مبدل dc/dc است که با توجه به نظر طراح می تواند افزاینده، کاهنده یا افزاینده-کاهنده باشد. در این پایان نامه به طراحی و ساخت یک نمونه آزمایشگاهی مبدل بوست به منظور ردیابی بیشینه توان در سیستم فتوولتائیک می پردازیم. در این پایان نامه علاوه بر ساخت،برای تست گرفتن و مشاهده و مقایسه نتایج عملی با شبیه سازی از یک حلقه کنترلی جریان برای ایجاد مدلاسیون پهنای پالس استفاده شده که سیگنال ورودی این حلقه کنترلی با سیگنالی که از یک الگوریتمی که از ولتاژ و جریان خروجی پنل نمونه گیری می کند،مقایسه می شود. این الگوریتم از روی مشخصه ماژول فتوولتائیک تشکیل می شود