بالانس کردن بارهای نامتعادل با استفاده از اینورتر های چند سطحه

افزایش روز افزون بارهای غیر خطی و نامتعادل از قبیل کوره های القائی، محرکه های اینورتری کنترل سرعت ماشین های الکتریکی و مبدل های الکترونیک قدرت و تنظیم کننده های ولتاژ ac، سیستم های توزیع را با مشکلات و خطرات جدی مواجه ساخته است. مورد قابل توجهی که وجود دارد این است که عدم تعادل بار موجب افزایش تلفات انرژی در شبکه های قدرت گشته و هر ساله مقادیر قابل توجهی انرژی الکتریکی را هدر داده و از این طریق مبالغ هنگفتی به شرکت های برق تحمیل می کند. در این میان سهم عمده تلفات شبکه های قدرت (بیش از 80 درصد) مرتبط با تلفات در شبکه های توزیع انرژی است. در کشور ایران بیش از 15 درصد انرژی خالص تولیدی نیروگاه ها صرفاً در شبکه های توزیع تلف می شود. از طرفی در سال های اخیر افزایش بارهای حساس موجود در تجهیزات بیمارستان ها، بانک ها و مراکز مخابراتی و حساسیت این ادوات به تغییرات ولتاژ، فرکانس و اغتشاشات هارمونیکی تقاضا را برای منابع ولتاژ سه فاز ac با کیفیت توان بالا افزایش داده است. تشخیص هارمونیک های ایجاد شده بر اثر وجود بارهای غیر خطی و تعیین میزان نامتعادلی ولتاژ و جریان، و مسائل مربوط به بهبود کیفیت توان امروزه از چالش های صنعت برق است. تاکنون روش های تئوری، تجربی و عملی مختلفی جهت متعادل سازی بار و شبکه قدرت انجام گرفته است. در این پایان نامه هدف، متعادل سازی بار توسط اینورتر های چند سطحه می باشد. که این مهم توسط یک مبدل پنج سطحه منبع ولتاژ با ساختار آبشاری پل h صورت گرفته است. جهت تولید جریان های مرجع برای مبدل پنج سطحه از روش توان اکتیو و راکتیو لحظه ای استفاده شده است. برای کلید زنی مبدل پنج سطحه آبشاری پل h نیز روش مدولاسیون شیفت فاز مورد استفاده قرار گرفته است. در پایان نتایج مربوط به شبیه سازی های انجام گرفته بر روی شبکه قدرت که بار های نامتعادل را تغذیه می کند، در نرم افزار matlab بیان گردیده است. در این شبیه سازی ها مبحث تعادل بار در شبکه های قدرت در حالت های مختلف بررسی شده است.