تا چند دهه ی اخیر قسمت اعظم انرژی الکتریکی مورد نیاز صنایع در جهان از طریق سوزاندن سوخت های فسیلی در نیروگاه ها به دست می آمده است . از این رو روند شدید رو به کاهش منابع سوخت های فسیلی و نیز افزایش آلودگی هوا اکثر کشورها را به استفاده از انرژی های پاک سوق داده است . از اصلی ترین منابع انرژی های پاک ،انرژی حاصل از نور خورشید و انرژی حاصل از باد می باشد. در طی چند دهه ی اخیر، تکنولوژی مرتبط با سیستم های تبدیل انرژی خورشیدی و همچنین سیستم های تبدیل انرژی جنبشی باد به انرژی الکتریکی دچار تحول شگرفی شده است. به نحوی که هم اکنون راندمان سیستم های فتوولتاییک حدود 20 در صد می باشد.همچنین امروزه توربین های بادی عظیمی با توان نامی بیشتر از 6 مگا وات طراحی وساخت می گردند. برای استفاده از این توان عظیم تولیدی توسط توربین های بادی در شبکه های برق مشکلاتی وجود دارد ، که این مشکلات هنگام اتصال توربین بادی به شبکه به وجود می آید. یکی از مسایل مهم در اتصال ژنراتور بادی به شبکه این است که کوچکترین اغتشاشی در شبکه موجب تغییر ولتاژ نقطه ی اتصال به شبکه (pcc) ،جریان گذرای زیاد ودر نتیجه شتابگیری ژنراتور بادی به دلیل کمبود توان راکتیو و در ادامه قطع از شبکه می شود. جهت تامین توان راکتیو مورد نیاز برای ژنراتور بادی و حفاظت از آن و در نتیجه پایداری ولتاژ از ادوات custom power استفاده شده است. در این تحقیق معادلات حالت dvr و رفتار دینامیکی وگذرای آن با توجه به طراحی کنترل کننده های کلاسیک و فازی جهت بهبود کیفیت توان مورد مطالعه قرار گرفته است. در ادامه نحوه ی عملکرد و جبران dstatcom با توجه به روش کنترلی ارایه شده و همچنین نحوه ی ترکیب آن با dvr و تشکیل upqc جهت تکمیل عملکرد هر دو جبران کننده بررسی شده است. همچنین در این تحقیق بهبود عملکرد dvr وupqc با تامین توان مورد نیاز آن ها در لینک dc توسط انرژی خورشیدی مورد بررسی قرار گرفته است.در ادامه نیز این ادوات بهبود یافته(dvr وupqc ) برای جبران توان راکتیو ژنراتور بادی و محافظت از آن در اغتشاشات ولتاژ شبکه مورد مطالعه قرار گرفته است.در انتهای این تحقیق نیز عملکرد idvr با بهره گیری از انرژی خورشیدی بهبود یافته است. کلمات کلیدی:انرژی خورشیدی ،توربین بادی ،کیفیت توان ، پایداری ولتاژ ، dvr ، dstatcom ، upqc ، idvr

در سالهای اخیر،اختلالات کیفیت توان مهمترین موضوع می باشد که محققان زیادی را برای پیدا کردن راه حلی برای حل آن علاقه مند ساخته است.امروزه کیفیت توان در سیستم قدرت برای مراکز صنعتی،تجاری وکاربردهای بیمارستانی مسئله مهمی می باشد.مشکل ولتاژمثل شرایط افت ولتاژواضافه جریان ناشی از اتصال کوتاه مدار یا وقوع خطا در سیستم بیشتر مورد توجه می باشد. برای مطالعه افت ولتاژ واضافه جریان،محققان زیادی کار کرده اند.افت ولتاژ یکی از مهم ترین اختلالات کیفیت توان می باشد[1].براساس استانداردiec61000-9-3،افت ولتاژ به کاهش موقت ولتاژ در نقطه ای از سیستم الکتریکی به مقدار کمتراز مقدار تعیین شده تعریف می شود[2].براساس استانداردieee1159-1995،افت ولتاژ به تغییرات rmsبا اندازه بین 10 تا90درصد مقدارنامی ولتاژ یا جریان در مدت زمان بین نیم سیکل ویک دقیقه تعریف می شود[3]. در سال 1988،هینگورانی از ادوات factsتعریف کردواز کاربردهای وسیع آنها در همه جهات سخن به میان آورده است.امروزه تکنولوژی factsپتانسیل بالایی در همه جنبه ها دارد.مثالهای زیادی از ادوات factsوکنترلهای آنها می توان استفاده کرد.برای اولین بار ادوات factsبه عنوان خانواده ی تجهیزات الکترونیک قدرت برای کنترل وبهبود توان الکتریکی شارشی در خطوط انتقال استفاده شد[4,5].upfcجنبه های پژوهشی زیادی دارد ومقالات پژوهشی بسیاری در رابطه با مدل سازی،آنالیز،کنترل وکاربردupfcدر سالهای اخیر منتشر شده است[6,7]. مدلهاب ریاضی upfcبرای تعیین عملکرد در شرایط حالت پایدار با بکارگیری معادلات فضای حالت بدون ملاحظه تاثیر کانورترهاودینامیک ژنراتورها بهبودیافته است[8,9].عملکرد upfcبوسیله طراحی کانورترهای سری با بکار گیری کنترلهای متعارف وسودمند آنالیز می شود[10,11].مدل ریاضی upfcبا بکار گیری مدولاسیون بردار فضایی برای انجام شارش توان، مطالعات آنالیزی وپایداری گذرا به کار می رود[12].مدل سیگنال کوچک غیر خطی شبکه با upfcبرای مطالعات حالت گذرا مورداستفاده قرار می گیرد

سیستم های انتقال جریان مستقیم، نقش مهمی در توسعه سیستمهای قدرت ایفا می کنند. از کاربردهای سیستم انتقال hvdc ،اتصال بین دو سیستم انتقال غیر همزمان، انتقال درفواصل زیاد و سیستم انتقال زیر آبی یا زیر زمینی می باشد. یکی از مهمترین راههای قابل اطمینان انتقال توان، سیستم انتقال hvdc می باشد لذا مطالعه رفتارهاو خصوصیات چنین سیستمهایی لازم است. تحت شرایط خاصی، در سیستمهای انتقال dc ،نوسانات پیچشی زیر سنکرون با کنترلهای نزدیک سیستم جریان مستقیم تداخل پیدا می کنند. نوسانات پیچشی زیر سنکرون(ssto) یکی از پدیده های مضرمی باشد که می تواند باعث ناپایداری مد های مکانیکی پیچشی شفت توربو-ژنراتور شود. ایجاد بازار آزاد رقابتی در سیستمهای تجدید ساختار یافته، ایجاب می کند که از حداکثر ظرفیت خطوط استفاده شود. از سوی دیگر گسترش خطوط انتقال و ایجاد سیستم های انتقال جدید بسیار پرهزینه می باشد. لذا می بایستی برای انتقال توان از سیستم های موجود حداکثر استفاده را نمود . جبران سازی سری راه حلی کم هزینه و ایده آل برای انتقال زیاد توان ac به مسافتهای دور به شمار می رود.اساس جبران سازی سری مبتنی بر خازن سری به منظور جبران سازی راکتانس خط است خطوط جبران سازی شده با خازن سری ممکن است نوسانات پیچشی در ژنراتورهای با محور های بلند را نیز تحریک کند تحت چنین شرایطی می تواند منجر به آسیب دیدن شفت ژنراتورها یا از بین رفتن آنها شود. سیستم مورد مطالعه، یک سیستم جریان مستقیم که به موازات سیستم استاندارد مطالعه نوسانات زیرسنکرون می باشد که توسط کارگروه ieee تعریف شده است مشاهده می شود که در سیستم مورد مطالعه در دو حالت احتمال وقوع نوسانات زیرسنکرون افزایش می یابد. در حالت اول افزایش توان عبوری از سیستم انتقال hvdc رفته رفته نوسانات را به نوسانات پیچشی زیر سنکرون ناپایدار با دامنه افزایشی تبدیل می نماید. در حالت دوم افزایش سطح جبران سازی سری خطac از یک مقدار مشخص، منجر به وقوع نوسانات زیر سنکرون ناپایدار می گردد. از این رو می بایستی تدابیر مناسبی برای جلوگیری از ناپایداری سیستم و حفظ پایداری آن اندیشیده شود. یکی از راههای پیشنهاد شده برای دست یابی به اهداف مختلف در سیستم های قدرت ، استفاده از ادوات facts در شبکه قدرت است. در این مطالعه از کنترل پذیرترین ادوات facts یعنی جبرانگرهای سنکرون استاتیکی (statcom) به منظور میراسازی نوسانات زیرسنکرون موجودیعنی ssto و ssr در سیستم استفاده شده است . هدف اصلی این پایان نامه ،ارائه یک روش سیستماتیک طراحی کنترل کننده های کمکی جهت میرایی نوسانات زیر سنکرون است رکتیفایر سیستم جریان مستقیم با یک کنترل کننده میرایی کمکی(ssodc) تجهیز شده است همچنین یک سیگنال کمکی میرایی(adss) برای statcom طراحی شده است زیرا statcom با کنترل کننده ولتاژ عرفی خود توانایی میرایی نوسانات را ندارد. سرانجام در طی استراتژی های مختلف کنترلی، مشاهده می گردد که تجهیز همزمان هر دو کانورتر statcom و hvdc به میراساز کمکی نوسانات منجر به بهترین حالت میراسازی نوسانات می گردد و پایداری سیستم طی اغتشاشات مختلف تضمین می گردد. در این بخش این مساله نشان داده شده است، که با استفاده از ادوات facts، می توان با کنترل پخش بار در شبکه، به کاهش پخش توان در خطوط با بار سنگین کمک نمود تا بدون برنامه ریزی مجدد تولید و یا تغییرات اساسی در شبکه، انتقال توان در شبکه به نحو صحیحی مدیریت شود تا محدودیتهای موجود از حد مجاز خود فراتر نرود و عملکرد سیستم بهبود یابد.

با وجود دو نوع انتقال جریان به روش مستقیم و متناوب، و لزوم تبدیل این دو حالت جریان الکتریکی ، ضرورت هایی در جهت تحقیق در زمینه مبدل هایی که جریان الکتریکی را از حالت مستقیم به متناوب و یا برعکس تبدیل می کنند به وجود می آید . یکی از متداول ترین این مبدل ها ، که در این پایان-نامه مورد بررسی قرار گرفته است ، مبدل dc-ac می باشد. در ابتدا به معرفی و بررسی مبدل های dc-ac معمولی دو سطحه و سه سطحه پرداخته شده است . در ادامه چند نمونه از ساختارهای مبدل های چند سطحه مورد بررسی قرار گرفته است. مبدل های چند سطحی به دلیل عملکرد ممتاز خود نسبت به مبدل های دو سطحی به صورت فزاینده ای در کاربردهای توان بالا و ولتاژ بالا در سیستم های قدرت و درایور موتورها و... مورد استفاده قرار می گیرد. در فصل اول این پایان نامه به صورت مفصّل در مورد آن ها بحث شده است .در فصل دوم نیز مقایسه ای از این ساختارها ارائه گردیده و به مزایا و معایب هر کدام از آن ها اشاره شده است. نیز در این فصل به چند نمونه از کاربرد مبدل های چند سطحه اشاره هایی گردیده است. در بخش بعد به انواع روش های کنترلی و مدولاسیون در مبدل های چند سطحه پرداخته شده و همچنین روش کنترلی جدیدی نیز ارائه گردیده است. در انتها نتایجی از شبیه سازی ها در نرم افزار matlab ارائه شده است. در این شبیه سازی ها مقایسه ای در مورد کاهش هارمونیک در روش کنترلی جدید با روش های کنترلی متداول ارائه شده است.

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.

مبدل های ولتاژ جزء مهم ترین ادوات الکترونیک قدرت می باشند که در بخش های مختلف صنعت به کار می روند.در این بین مبدل های چند سطحی به دلیل مزایایی که نسبت به نوع دو سطحی دارند بیشتر مورد توجه هستند. از اینرو در این پایان نامه ابتدا انواع مبدل های چندسطحی مورد بررسی قرار می گیرد و روش های مختلف مدولاسیون و کلیدزنی در آنها مورد بررسی قرار می گیرد. از جمله مهمترین مبدل های چندسطحی، مبدل خازن شناور می باشد. یک مبدل خازن شناور n سلولی قادر به تولیدn+1 سطح ولتاژ در خروجی است.از ساختارهای جدیدی که برای این مبدل ارائه شد، ساختار مبدل خازن شناور دوبل dfcm بود که با اضافه کردن دو کلید فرکانس پایین تعداد سطوح ولتاژ را دو برابر کرد، همچنین تعداد منابع dc نیز از دو به یک کاهش یافت. این ساختار حجم و هزینه تمام شده ساخت مبدل مالتی سل خازن شناور به میزان 50 درصد کاهش داد. ساختار بعدی که ارائه شد با تولید سطوح ولتاژ فرد مابین سطوح ولتاژ زوج، قادر بود تعداد سطوح ولتاژ خروجی را دوبرابر کند. این مبدل،با نام مبدل خازن شناور دوبل بهبود یافته idfcm با ترکیب فقط یک منبع dc و دو کلید فرکانس بالا به مبدل خازن شناور دوبل بدست می آید. در این تحقیق ساختار جدیدی معرفی شده است که تعداد سطوح ولتاژ خروجی را نسبت به نوع idfcm دوبرابر افزایش می دهد. همچنین روش مدولاسیون جدید برای کلیدزنی مبدل ارائه شده توضیح داده شده است. شبیه سازی های انجام شده در محیط matlab/simulink بیانگر مزایای این مبدل در مقایسه با دیگر ساختارهای ارائه شده می باشد.

پیشرفت های تکنیکی و اقتصادی درشبکه های انتقال و توزیع، مرهون توسعه فن آوریهای نو میباشد. در حال حاضر با ظهورکابلهای ابررسانا، انتظار می رود که این بخش از صنعت با تحولی عظیم روبرو شود. در این تکنولوژی جدید کمبود تجربه وجود دارد و طراحان شبکه، مشتاق به دانستن موارد اقتصادی و فنی آن می¬باشند. در این پروژه، ضمن نگاه کوتاه به مشخصات فنی انواع کابل های ابررسانا، تاریخچه ابررسانا، مروری به تحقیقات انجام شده در سالهای اخیر، شده است. دو مطالعه موردی جهت بررسی فنی کابل های ابررسانا صورت گرفته است. در مطالعه موردی اول ، بررسی فنی به منظور جایگزینی کابلهای xlpe با کابلهای hts در دو فیدر واقعی شبکه 20 کیلو ولت در محیط پژوهش شهرستان ارومیه با در نظر گرفتن رشد بار آینده ارائه شده است. در مطالعه موردی دوم ، رفتار کابل های ابررسانا در شرایط اغتشاشات کوچک و اتصال کوتاه بر روی، پایداری گذرا در شبکه انتقال نمونه، با انجام شبیه سازی مورد بررسی قرار گرفته و به مقایسه آنها با کابل های معمولی پرداخته شده است

با افزایش نگرانی برای محیط زیست،رشد سریع در خودرو های الکتریکی (evs) و خودرو های الکتریکی هیبرید (hevs) وجود دارد.از آنجایی که محرکه های الکتریکی هسته ی خودرو های evs وhevs هستند،تحقیق برای توسعه ی سیستم های محرکه ی الکتریکی یک نیاز ضروری است.محرکه ها و ماشین های پر کاربرد درخودرو های برقی عبارتند از: محرکه ی جریان مستقیم(dc) ،محرکه ی القایی(?m) ،محرکه ی سوئیچ رلوکتانس(sr) ، محرکه ی بدون جاروبک با مغناطیس دائم(pmbl) .محرکه های pmbl بر اساس استراتژی کنترل به صورت blac و bldc طبقه بندی می شود.محرکه ی bldc به دلیل نویز پایین به علت نبود جاروبک، راندمان بالا، طول عمر زیاد و نگهداری کم و کنترل ساده و آسان در صنایع خودرو سازی کاربرد وسیع دارد.کنترل موتور dc بدون جاروبک(bldc) برای خودرو های برقی بر اساس مدل ریاضی و شرایط کار خاص موتور توسعه یافته است.گشتاور خروجی در یک موتور bldc معمولا از طریق تنظیم جریان های فاز موتور کنترل می شود.در بخش اول پایان نامه انواع محرکه ها و روش های کنترل موتور bldc ارائه شده است و در بخش دوم ساختمان و مدل ریاضی موتور bldc آورده شده است و در ادامه روش های کنترلی پیشنهادی مورد تحلیل و بررسی قرار گرفته است.از آنجایی که برای اندازه گیری مستفیم جریان فاز های موتور مستلزم وجود سنسور های جریان جداگانه می باشد که وجود این سنسور ها پیچیدگی و قیمت و انداره ی محرکه را افزایش می دهد.بنابراین در روش های پیشنهادی اندازه گیری جریان با استفاده از سنسور جریان لینک dc به عنوان تکنولوژی تک سنسور جریان معرفی می شود. سه روش کنترلی : کنترل هیسترزیس جریان با یک سنسور جریان، کنترل pwm جریان با یک سنسور جریان و کنترل ولتاژ لینک dc متغییر با یک سنسور جریان مورد بررسی قرار گرفته است.در نهایت اساس عملکرد ساختار های پیشنهادی و روش های کنترلی ارائه شده با شبیه سازی در محیط نرم افزاز matlab/simulink ارائه گردیده است و هر سه روش با هم مقایسه شده است.

کیفیت توان خروجی که توسط خط تامین می شود، در دهه های اخیر اهمیت مهمی در صنایع مدرن یافته است. مسایل مربوط به کیفیت توان شامل فرورفتگی ولتاژ ، نامتعادلی ولتاژ، وقفه ها و مشکلات هارمونیک است. مسایل کیفیت توان می توانند مشکلاتی را برای صنایع ایجاد کنند که از خرابی دستگاه ها تا از کار افتادن کامل یک واحد صنعتی قابل تغییر است. کیفیت توان می تواند به دلیل اختلالات سمت خط یا سمت بار کاهش یابد. برای غلبه بر مشکلات ایجاد شده توسط اختلالات سمت بار، دستگاه های توان سفارشی در نزدیکی بار متصل می شوند. یکی از دستگاه های توان سفارشی که برای حل مشکلات مربوط به فرورفتگی ها و برآمدگی های ولتاژ به کار می رود، بازیاب ولتاژ پویا dvr است. این وسیله یک دستگاه توان سفارشی به شکل سری است که در مقایسه با دیگر دستگاه های موجود برای جبران سازی فرورفتگی های ولتاژ، مقرون به صرفه تر است. در این پایان نامه، مدل سازی و شبیه سازی یک سیستم dvr با استفاده از دو اینورتر منبع امپدانسی و اینورتر منبع امپدانسی npc در مدار dvr انجام گرفته است. از نرم افزار matlab/simulink برای انجام شبیه سازی ها استفاده شده است. نتایج به دست آمده از شبیه سازی نشان می دهد که در هر دو حالت، dvr ولتاژ بار را به حالت قبل از اختلال بازیابی می کند، اما استفاده از اینورتر منبع امپدانسی npc، اعوجاج ولتاژ تزریقی توسط dvr را کاهش می دهد.

در اتصال منابع تجدید پذیر انرژی از قبیل منابع فتو ولتائیک به شبکه موضوع مورد توجه محیا نمودن شرایط برای کوپلینگ این نوع منابع به شبکه است. برای اتصال منابع فتوولتائیک به بار های متناوب و شبکه متناوب سیستم های مختلفی معرفی گردیده است که در این پایان نامه به تفصیل در مورد آن پرداخته شده است. در این پژوهش از مدل سازی یک نیروگاه فتوولتایک متصل به بار و شبکه توسط اینورتر سه فاز جهت مطالعه پارامتر های مختلف استفاده شده است. این پارامتر ها شامل : پارامتر های سیستم فتو ولتائیک ، پارامتر های شبکه و پارامتر های الکتریکی مصرف کننده می با شد. مهمترین و تاثیر گذار ترین کمیت های برسی شده عبارتند از: - هارمونیک های ولتاژ بار - ولتاژ موثر بار - توان حقیقی و راکتیو تزریقی به شبکه - تلفات کلید زنی اینورتر

با افزایش نیاز روز افزون به توان الکتریکی و کاهش منابع سوختی برای تولید توان، بشر باید برای تولید توان به منابع تجدیدپذیر روی بیاورد. یکی از چالش های پیش روی تولید توان از منابع تجدیدپذیر، قرار گرفتن مکان های مناسب چنین سیستم هایی در مناطق دورافتاده و به صورت پراکنده می باشد. برای مثال مزرعه های بادی در نقاط غیر ساحلی و در واقع فواصل 30 -100 کیلومتری داخل دریا قرار گرفته اند. جمع آوری و انتقال توان به صورت جریان متناوب و انتقال آن به شبکه اصلی بدلیل تغییر سرعت باد، تغییرات ولتاژ، بحث سنکرون سازی ولتاژهای تولیدی و...... کار دشواری خواهد بود. یک راه حل استفاده از ولتاژ dc برای اتصال چنین سیستمی به شبکه اصلی می باشد و بحث سیستم های hvdc (جریان مستقیم ولتاژ بالا) پیش می آید. هدف این پایان نامه بررسی سیستم های مختلف hvdc ، بررسی روش های کنترلی جهت دستیابی به اهداف مختلف شبکه، طراحی سیستم های کنترل مورد نظر و ارائه شبیه سازی ها جهت اثبات امکان داشتن یک سیستم multi terminal hvdc می باشد. در واقع قادر به کنترل متغیرهای اصلی در یک شبکه متشکل از چندین سیستم vsc-hvdc خواهیم بود. می توان چنین سیستمی را در شبکه های مختلف بادی و خورشیدی مورد استفاده قرار داد. شبیه سازی ها در نرم افزار pscad انجام شده است.

امروزه، تقاضای روز افزون برای انرژی الکتریکی، محدودیت انرژی های فسیلی و افزایش قیمت آن ها علاوه بر نگرانی های ناشی از آلودگی محیط زیست، توجه محققان را به بهره گیری از سیستم های قدرت مبتنی بر منابع انرژی سبز (انرژی های تجدیدپذیر و یا برگرفته از سوخت های پاک) معطوف کرده است.اما یکی از بارزترین مشکلات تکنولوژی و فن آوری در عرصه بهره گیری از منابع انرژی های نو و تجدیدپذیر، علاوه بر خود منابع، مبدل های توان بکار رفته در این منابع می باشند. اغلب منابع انرژی های نو و تجدیدپذیر نیازمند مبدل های توان برای تبدیل توان خروجی به انرژی الکتریکی قابل بهره گیری توسط مصرف کننده می باشند. این پایان نامه، مبدل های الکترونیک قدرت برای سیستم های خورشیدی، که یکی از زیر مجموعه های منابع انرژی های تجدیدپذیر می باشد را مورد بررسی قرار می دهد و با بررسی مشکلات مبدل های موجود، سعی در ارائه مبدلی می کند تا حدأکثر پوشش بر مشکلات مبدل های موجود را ارائه نماید. در این مطالعه ابتدا با استفاده از مبدل منبع امپدانسی، سعی در ایجاد لینک dc ثابت برای استفاده در مبدل چندسطحی و همچنین تعقیب نقطه حدأکثر توان سلول خورشیدی داریم. مبدل چندسطحی استفاده شده در این تحقیق، مبدل chb می باشد که از نوع 17 سطحه می باشد. عمل تعقیب حدأکثر توان پانل های سلول خورشیدی توسط مبدل امپدانسی انجام می شود به این ترتیب که با فرض بر ثابت نگاه داشتن ولتاژ لینک dc ، همراه با تغییر نقطه کار بهینه تغییر ضریب افزایندگی مبدل منبع امپدانسی نیز برای ثابت نگه داشتن ولتاژ لینک dc انجام می پذیرد

با توجه به افزایش روز افزون نگرانی های جهانی در مورد آلودگی آب و هوا و کاهش منابع انرژی های سوخت فسیلی، تحقیقات در مورد انرژی های تجدیدپذیر روز به روز افزایش می یابد. در مورد منابع انرژی های تجدیدپذیر نظیر انرژی های خورشیدی، بادی، پیل های سوختی و ... مشکلات عدیده ای نظیر ردیابی توان ماکسیمم، بازدهی کم و مشکلات اتصال به شبکه و بار وجود دارد. یکی از مشکلات اساسی دیگر مربوط به کانورترهای الکترونیک قدرتی می باشد که با هزینه بالایی همراه می باشند. اینورتر چندسطحی یک سیستم الکترونیک قدرت است که می تواند با استفاده از چندین منبع ولتاژ dc به عنوان ورودی، یک شکل موج ولتاژ سینوسی را در خروجی تولید کند. اینورترهای چندسطحی در مقایسه با اینورترهای دوسطحی و سه سطحی دارای مزایای از جمله تولید شکل موج خروجی با کیفیت بالا، کاهش اعوجاج هارمونیکی، کاهش تلفات کلیدزنی، کاهش استرسdv⁄dt روی کلیدها می¬باشند. اینورترهای چندسطحی معایبی نیز دارند، از جمله اینکه برای ایجاد سطوح ولتاژ بیشتر در خروجی، تعداد ادوات الکترونیک قدرت افزایش می یابد. در این پایان¬نامه یک اینورتر چند سطحی متقارن و نامتقارن کاربردی در سیستم¬های فتوولتائیک بر اساس یک واحد پایه جدید پیشنهاد شده است. توپولوژی پیشنهادی از اتصال سری این واحدهای پایه تشکیل می¬گردد. این واحدهای پایه بر اساس کلیدزنی بین دو کلید و یک دیود، سطوح مختلف ولتاژ را تولید می¬کنند. از آنجائیکه واحدهای پایه¬ی پیشنهادی تنها قادر به تولید سطوح ولتاژ مثبت هستند، لذا یک اینورتر پل h برای تولید سطوح ولتاژ منفی و صفر استفاده شده است. در ساختار پیشنهادی، چهار الگوریتم متفاوت برای محاسبه¬ی اندازه¬ی منابع ولتاژ dc معرفی گردیده است. توپولوژی پیشنهادی قادر به تولید سطوح ولتاژ بالا با کم¬ترین تعداد ادوات الکترونیک قدرت می¬باشد. تعدادی مقایسه بین توپولوژی پیشنهادی و توپولوژی¬های مرسوم و ساختار¬های پیشنهاد شده سال¬های اخیر از حیث تعداد کلیدهای قدرت، مدارهای درایور، منابع ولتاژ dc و پیک ولتاژ معکوس کلیدها انجام گردیده است و برتری توپولوژی پیشنهادی نشان داده شده است. این ساختار در مقایسه با ساختارهای مرسوم، نیاز به تعدادکلیدها و منابع ولتاژ dc کم تری دارد که منجر به کاهش حجم، قیمت نهایی و ساده شدن روش کنترلی اینورتر می شود. نهایتا، کارایی ساختار پیشنهادی از طریق شبیه¬سازی در نرم افزار matlab/simulink و پیاده¬سازی عملی بر روی یک ساختار 27- سطحی تایید شده است.

چکیده ندارد.

چکیده ندارد.