بررسی عملکرد ترانسفورماتورهای الکترونیک قدرت

ترانسفورماتورهای توزیع از اجزاء اصلی سیستم های توزیع قدرت می باشند که راندمان بالا و قابلیت اطمینان بالایی دارند. با وجود این دارای معایبی از قبیل حجم و وزن زیاد، حساسیت به هارمونیک ها، افت ولتاژ تحت بار زیاد، نیازمندی به حفاظت در برابر اغتشاشات سیستم قدرت و نگرانی های زیست محیطی در مورد استفاده از روغن های معدنی می باشند. ترانسفورماتور الکترونیک قدرت(pet) نمونه جدیدی از ترانسفورماتورهاست که تبدیل ولتاژ و تحویل توان را در یک سیستم قدرت بوسیله مبدل های الکترونیک قدرت انجام می دهد. این ترانسفورماتور یک ابزار مناسب برای غلبه بر همه مشکلات ترانسفورماتورهای معمولی است. در این پایان نامه ابتدا، عملکرد موازی pet برای جبران سازی جریان های هارمونیکی، جریان های نامتعادل و توان راکتیو بررسی می شود و سپس دو ساختار جدید برای pet پیشنهاد می شوند. اولین ساختار پیشنهادی علاوه بر تبدیل ولتاژ و ایزولاسیون مزایایی مانند تصحیح ضریب توان، تنظیم و تثبیت ولتاژ، حذف کمبود، بیشبود و فلیکر ولتاژ را می تواند انجام دهد که در فرایند طراحی از مبدل های ac/dc, dc/ac ac/ac, و ترانسفورماتور فرکانس بالا استفاده شده است. دومین ساختار پیشنهادی یک مبدل چند مرحله ای جدید با عملکرد اینورتری می باشد. ساختار پیشنهادی شامل سه بخش: مبدل منبع ولتاژ تمام پل، ترانسفورماتور فرکانس بالا یا متوسط و یک مبدل ac/ac است که می تواند ولتاژ خروجی پلکانی(نزدیک به حالت سینوسی) تولید کرده و سطح ولتاژ را تغییر دهد. این مبدل مانند یک اینورتر چند سطحه عمل کرده و می تواند به صورت متقارن یا نامتقارن استفاده شود. این ساختار در برخی کاربردها مانند تولید پراکنده نظیر سیستم های فتوولتائیک یا پیل های سوختی یا با تجهیزات ذخیره ساز انرژی مانند خازن ها و باطری ها می تواند استفاده شود. عملکرد و برخی ویژگی های ترانسفورماتورهای الکترونیک قدرت پیشنهادی با استفاده از نتایج شبیه سازی که توسط نرم افزار matlab/simulink انجام شده اند تائید می شوند.