Irányító szoftver fejlesztése háromfázisú hálózati inverterhez

OData támogatás
Konzulens:
Futó András
Automatizálási és Alkalmazott Informatikai Tanszék

يشكل الطلب المتزايد على الطاقة الكهربائية عبئاً على الشبكة الكهربائية، إذ أنّ التحميل الزائد للمولدات الكهربائية ومحطات التوزيع الكهربائي يخفض من وثوقيتها ويهدد الاستقرار الديناميكي للشبكة الذي يتطلب توازناً بين التوليد والاستهلاك، نتيجةً لذلك: تم خلال السنوات الأخيرة تزويد الشبكة الكهربائية بمحطات توليد موزعة على امتداد الشبكة تقوم بتوليد الطاقة الكهربائية عن طريق الاستفادة من منابع الطاقة المتجددة ( خلايا شمسية، عنفات ريحية، خلايا وقود،..) مما يزيد من قدرة التوليد ويغطي التزايد المتسارع في الاستهلاك. إلّا أنّ ربط مصادر مختلفة للطاقة إلى نظام القدرة الكهربائي له ضوابط ومعايير بحيث لايؤثر الربط على استقرار الشبكة أو يشكل تشوها في شكل موجة التوتر والتيار. ساهم التطور الكبير في مجال الكترونيات القدرة في تصميم دارات الكترونية تقوم بربط مصادر توليد موزعة ذات توتر خرج مختلف سويةً ونوعاً إلى الشبكة الكهربائية بشكل يضمن تحقيق معايير وشروط الربط. تشكّل معرجات التوتر Voltage Source Inverters وسيلة فعالة لتحويل الطاقة الكهربائية من الشكل المستمر إلى المتناوب، وبالتالي فهي عنصر أساسيٌ في أي دارة ربط مولد طاقة موزعة إلى الشبكة. ولتحقيق أكبر استفادة من معرجات التوتر ثلاثية الطور، تم إجراء العديد من الأبحاث من أجل قيادة وتحكم بالعناصر نصف الناقلة المكونة للمعرج بشكل يضمن فعاليتها واستجابتها للتغيرات الديناميكية التي تطرأ على الشبكة الكهربائية. في هذا البحث تم تطوير برنامج للتحكم بقيادة معرج ثلاثي الطور ذو سوية توتر ثنائية للقيام بتحويل ونقل الطاقة الناجمة عن مولد مستمر-يمثل في هذه الحالة منبع الطاقة المتجددة- إلى الشبكة الكهربائية. تم تطوير البرنامج من خلال لغة البرمجة C والبيئة البرمجية Code Composer Studio لتحقيق التحكم بالزمن الحقيقي Real-Time Control . صمم للتحكم بالمعرج متحكم تيار ومتحكم توتر من نوع المتحكمات التناسبية التكاملية PI Controllers بالإضافة إلى بناء خوارزمية لضمان تحقيق التزامن بين المعرج والشبكة الكهربائية عن طريق تصميم برنامج حلقة قفل الطور SPLL استناداً إلى النموذج الرياضي للمتحكم التناسبي التكاملي. تمّت تهيئة بارامترات المتحكم ومن ثم تمّت عملية المعايرة الدقيقة Fine Tuning من خلال التحكم بالزمن الحقيقي للحصول على استجابة ديناميكية ممتازة للمتحكمات المقترحة. أخيراً، أُجري تحليل فورييه السريع لتيار المعرج لمعرفة عامل التشويه الكلي THD ومقارنته مع المعايير العالمية للتأكد من فعالية نظام التحكم المقترح. تمت نمذجة النظام المدروس أولاً عن طريق برنامج MATLAB/Simulink , ومن ثم أجريت التجارب على دارة اختبارية مكونة من معالج إشارة رقمي DSP -بُرمج بلغة C – ودارة معرج ثلاثية الطور موصولة إلى الشبكة الكهربائية عبر مرشح LC لإزالة التوافقيات غير المرغوبة وثلاث محولات أحادية الطور موصولة بشكل نجمي إلى الشبكة الكهربائية. مُثِّل المولد الموزع بمنبع توتر مستمر DC source موصول إلى دارة المعرج.

Letölthető fájlok

A témához tartozó fájlokat csak bejelentkezett felhasználók tölthetik le.