ساختارهای جدید سیستم های انعطاف پذیر انتقال جریان متناوب: تحلیل، مدل سازی و طراحی سیستم کنترل

این پایان نامه با هدف اشاره به مشکلات ساختارهای قدیمی ادوات انعطاف پذیر انتقال جریان متناوب، دلایل پیاده سازی کمتر آن ها در صنایع مختلف و همچنین معرفی ساختار های جدیدتر، بهینه تر و با قابلیت اطمینان بالاتر ارائه می گردد. ادوات انعطاف پذیر انتقال جریان متناوب بر پایه تجهیزات الکترونیک قدرت عمل می کنند و هدف از پیاده سازی آن ها، افزایش انتقال توان و کنترل پذیری در سیستم قدرت می باشد. بررسی، مدل سازی، شبیه سازی و کنترل ادوات ذکر شده در محیط نرم افزارهای matlab/simulink و pscad/emtdc توسعه یافته است. یکی از ادواتی که در این پایان نامه مورد بررسی قرار گرفته است کنترل کننده توزیع شده پخش توان(dpfc) است. ساختار این تجهیز از کنترل کننده پخش توان یکپارچه(upfc) مشتق گرفته شده است و قابلیت کنترل همزمان پارامترهای خط انتقال را داراست. مقادیر نامی تجهیزات به کار رفته درdpfc نسبت به ساختار قدیمی تر کاهش یافته است و نیازی به عایق بندی ولتاژ بالا در اتصال مبدل های سری به خط ندارد، در نتیجه قیمت ساخت آن بسیار کمتر می شود. با توجه به کاربرد کمتر upfc در صنعت، که ناشی از گران بودن قیمت آن می باشد، می توان از ساختار dpfc به عنوان جایگزین بهره جست. در ادامه پژوهش، ساختار جدیدی از اعاده کننده دینامیکی ولتاژ بر اساس مبدل های نامتقارن آبشاری بررسی می شود که مزیت این ساختار افزایش کیفیت ولتاژ خروجی، کاهش کلیدهای فرکانس بالا تا حدود 50 درصد، کاهش اندازه و هزینه ساخت و کاهش تلفات می باشد. در انتهای پژوهش و در راستای معرفی ادوات قدرت سفارشی، یک ساختار کاملتر و با اتصال سری- موازی با توپولوژی جدیدتری معرفی شده است. این تجهیز بهبود دهنده یکپارچه کیفیت توان بر اساس مبدل چند سلوله خازن شناور نام دارد. مبدل های ذکر شده دارای سه مزیت اصلی هستند که عبارت است از: افزایش تعداد سطوح ولتاژ خروجی، عملکرد بدون نیاز به ترانسفورمر و تنظیم خودکار نقطه خنثی برای سنجش ولتاژ خازن های شناور. در نتیجه استفاده از این ساختار، تعداد ترکیب های کلید زنی افزایش می یابد و با افزایش سرعت کلید زنی تلفات نیمه هادی ها نیز کمتر می شود.