تحلیل و شبیه سازی بازیاب دینامیکی ولتاژ (dvr) مبتنی بر مبدل چند سطحی ماجولار

با پیشرفت تکنولوژی، استفاده از وسایل الکترونیکی، تجهیزات کامپیوتری و سیستم های اتوماتیک در مراکز صنعتی، تجاری، مسکونی، بیمارستانی و … روز به روز گسترده تر و بیش تر شده است. این سیستم ها به اغتشاشات ولتاژ بسیار حساس بوده و اگر اغتشاشات ولتاژ بیش تر از آستانه تحمل آن ها باشد، می تواند سبب آسیب های جدی اقتصادی و فنی شود. در یک مرکز صنعتی تولید با سیستم های اتوماسیون که در آن بخش های مختلف پروسه تولید به هم وابسته هستند، توقف یکی از تجهیزات می تواند باعث متوقف شدن کل پروسه تولید شود. باید توجه داشت که توقف پروسه تولید بسیار بیش تر از زمان اتفاق افتادن اغتشاشات ولتاژ خواهد بود. نتایج تحقیقات مختلف توسط موسسه های مختلف برای ارزیابی خسارات ناشی از اغتشاشات ولتاژ بیان گر اهمیت بسیار زیاد موضوع بوده و دلیل اصلی تحقیقات گسترده برای کاهش اغتشاشات ولتاژ می باشد. اغتشاشات ولتاژ به طور عمده شامل کم بود ولتاژ، بیش بود ولتاژ، هارمونیک های ولتاژ، نوسان (فلیکر) ولتاژ و نامتعادلی ولتاژ در سیستم های سه فاز می باشد. شایع ترین و مهمترین این اغتشاشات کم بود ولتاژ می باشد. در سال های اخیر، برای کاهش اغتشاشات ولتاژ ادوات مبتنی بر الکترونیک قدرت موسوم به ادوات custom power معرفی شده اند. بازیاب دینامیکی ولتاژ (dvr) یکی از موثرترین و رایج ترین ادوات custom power می باشد که برای کاهش اغتشاشات ولتاژ معرفی شده است. dvr وسیله ای است که به صورت سری در مدار قرار گرفته و با تزریق ولتاژ سری به شبکه، می تواند اغتشاشات ولتاژ (مانند کم بود ولتاژ) را جبران نماید. dvrهای مرسوم از یک اینورتر منبع ولتاژ (vsi) که از یک المان ذخیره کننده انرژی و لینک dc تغذیه می شود، یک ترانسفورماتور تزریق و یک فیلتر پایین گذر تشکیل می شود. ساختارهای متنوعی برای dvrها ارائه شده است که از مبدل های مختلفی استفاده می کنند. تنوع در ساختار dvrها هم از لحاظ چگونگی اتصال به شبکه و تامین انرژی مورد نیاز می باشد و هم از لحاظ مبدل استفاده شده در ساختار آن می باشد. مبدل های با ساختارهای گوناگونی در dvrها استفاده شده است. از جمله مبدل های استفاده شده در ساختار dvr می توان به مبدل های چندسطحی اشاره کرد که مزیت های زیادی نسبت به مبدل های معمولی دارند. در این پایان نامه از مبدل چند سطحی ماجولار (mmc) برای dvr استفاده شده است که مزیت آن نسبت به مبدل چندسطحی chb استفاده از فقط یک منبع dc می باشد. ساختار پیشنهادی برای dvr هم در حالت تکفاز و هم در حالت سه فاز بررسی شده است. شبیه سازی ساختار پیشنهادی dvr در نرم افزار pscad/emtdc انجام شده است. نتایج شبیه سازی تایید کننده تئوری های مطرح شده و صحت عمل کرد ساختار پیشنهادی می باشند.