پایان نامه طراحی و شبیه سازی اینورتر سه سطحی

word
150
6 MB
32271
1393
کارشناسی ارشد
قیمت: ۱۵,۰۰۰ تومان
دانلود فایل
  • خلاصه
  • فهرست و منابع
  • خلاصه پایان نامه طراحی و شبیه سازی اینورتر سه سطحی

    پایان نامه جهت دریافت درجه کارشناسی ارشد "M.Sc"در رشته مهندسی برق قدرت

    چکیده

    اینورتر ها می توانند از یک ولتاژ dc ثابت یا متغیر،ولتاژهای ac  تکفاز وسه فاز تولید نمایند.روش های گوناگونی برای کنترل ولتاژ خروجی اینورتروجود دارد که در این پایانامه از یک سیستم اینورتر با ورودی پنل خورشیدی معرفی شده است .در این سیستم ابتدا ولتاژ حاصل از پنل خورشیدی توسط یک مبدل بوست،به ولتاژ تنظیم شده تبدیل می گردد.سپس این ولتاژDC با استفاده ازیک اینورتر سه سطحی با کنترل SVM به ولتاژ متناوب تبدیل می شود.استفاده ازاینورتر سه سطحی باعث کاهش فرکانس کلید زنی وکاهش تلفات می شود.برای بررسی صحت عملکرد،سیستم درمحیط simulinkنرم افزار matlabشبیه سازی شده است.

     

    فصل اول: مقدمه

     

    مقدمه                   

    مبدل های جریان مستقیم به متناوب با نام اینورتر شناخته می شوند. وظیفه یک اینورتر تبدیل یک ولتاژ ورودی مستقیم به یک جریان ولتاژ خروجی متناوب و متقارن با دامنه و فرکانس مورد نظر است. ولتاژ خروجی می تواند در فرکانس ثابت یا متغییر, مقداری ثابت یا متغییر داشته باشد. ولتاژ خروجی را می توان با تغییر ولتاژ ورودی مستقیم و ثابت نگه داشتن بهره اینورتر به دست آورد. از طرفی , اگر ولتاژ ورودی مستقیم ثابت بوده و قابل کنترل نباشد می توان با تغییر بهره اینورتر , یک ولتاژ متغیر را در خروجی به دست آورد . که این عمل معمولا به وسیله کنترل مدولاسیون پهنای (pwm) در داخل صورت می گیرد.بهره اینورتر را می توان برابر با نسبت ولتاژ متناوب خروجی به ولتاژ مستقیم ورودی تعریف کرد.

    شکل موجهای ولتاژ خروجی در اینورتر در اینورترهای ایدهآل باید سینوسی باشد, با این حال در اینورترهای علمی این شکل موجهاغیر سینوسی بوده و دارای یک سری هارمونیکهای مشخص می باشد. در کاربردهای توان متوسط و توان پایین , ولتاژهای مربعی و یا تقریبا مربعی ممکن است قابل قبول باشد ولی در کاربردهای توان بالا به موجهای سینوسی با اعوجاج بسیار کم نیاز است. با در اختیار داشتن قطعات نیمه هادی قدرت سریع , می توان با استفاده از روش های کلیدزنی, هارمونیکهای ولتاژ خروجی را به نحوه چشمگیری کاهش داد.]14[

    کاربردهای اینورتر در صنعت :

    اینوترها به طور گسترده ای در صنعت به کار می روند(مثل گردانندهای موتورهای ac با دور متغییر , گرم کننده القایی , منابع تغدیه کمکی و منابع تغذیه بدون وقفه ) ورودی اینورتر ممکن است یک باتری , سلول زغالی , سلول خورشیدی ویا هرمنبع مستقیم دیگری باشد.خروجی اینورترهای تکفاز معمولا برابر (1) 120 ولت در فرکانس 60 هرتز(2) 220 ولت در فرکانس 50 هرتز و (3) 115ولت در فرکانس 400 هرتز است.

    در سیستم های سه فاز توان بالا , خروجی های معمول عبارتند از 380/220 ولت در فرکانس 50 هرتز , (2) 208/120 ولت در فرکانس 60 هرتز و (3) 200/115 ولت در فرکانس 400 هرتز).]11[

    دسته بندی اینورترها از لحاظ کارکرد :

    اینوترها را می توان به دو دسته کلی تقسم کرد: 1) اینورتر های تکفاز و 2) اینورترهای سه قاز

    هر دسته, می توان بسته به نوع کاربرد بسته به نوع کاربرد از عناصر روشن کننده و خاموش کننده کنترل شده (مثل BJT  ها , MOSFET ها , IGBT ها , MCT ها , SIT ها وGTOها )ویا تریستورهای با کموتاسیون اجباری استفاده کند.این اینوترها معمولا از سیگنالهای کنترلPWM برای تولید ولتاژخروجی متناوب استفاده می کنند.اگر ولتاژ ورودی اینورتر ثابت باشد, اینورتر به نام اینورتر تغدیه شونده با ولتاژ و در صورتیکه جریان ورودی ثابت نگه داشته شود به نام اینورتر تغذیه شونده با ولتاژ و در صورتی که جریان ورودی ثابت نگه داشته شود به نام اینورتر تغذیه شونده با جریان خوانده می شود واگر ورودی قابل کنترل باشد, اینورتر با اتصال dc متغییر نامیده می شود.  ]11[

    Abstract

    Inverters can be a constant or variable dc voltage, single phase and three-phase ac voltage to control the output voltage of the various Nmaynd.rvsh Aynvrtrvjvd that the Payanamh of a solar panel inverter input voltage is introduced. These first results Solar panel by a boost converter, the voltage is set using an inverter converts the DC voltage Grdd.sps this three level by controlling the voltage conversion Shvd.astfadh Azaynvrtr three-level SVM reduces switching frequency to reduce losses. For verify performance, system software matlab simulink environment is simulated.

  • فهرست و منابع پایان نامه طراحی و شبیه سازی اینورتر سه سطحی

    فهرست:

    فصل اول: مقدمه.. 2

    1-1-مقدمه.. 2

    1-1-1-کاربردهای اینورتر در صنعت : .. 3

    1-2-دسته بندی اینورترها از لحاظ کارکرد : .. 3

    1-2-1-اصول کار مدارات اینورتر:.. 4

    1-3-ویژگی های  اینورتر .. 8

    فصل دوم: مروری بر گذشته.. 12

    2-1-انواع  اینورترها.. 12

    2-1-1-اینورتر های ولتاژ.. 13

    2-1-2-اینورتر تکفاز.. 15

    2-1-3-اینورتر سه فاز.. 27

    2-1-4-اینورتر از لحاظ تعداد سطوح:.. 36

    2-1-5-انواع اینورتر چند سطحی: 38

    2-1-6مزایا ومعایب اینورتر چند سطحی.. 39

    2-1-6-1-مزایا.. 40

    2-1-6-2معایب: 40

    2-2-طراحی های پیشرفته : 40

    فصل سوم: مدلسازی.. 43

    3-1-انواع مدلاسیون فضای برداری .. 43

    3-1-1-مدولاسیون پهنای پالس سینوسی (spwm) 43

    3-1-2-مدولاسیون هیسترزیس.. 44

    3-1-3-اجرای محاسبات SVM با استفاده از تکنیک کلاسه بندی بردارها.. 45

    3-3-مطالعه مدارهای اصلی از مبدل های سه سطحی.. 50

    3-3-1-توپولوژی مدار و اصل کار کردن از مبدل های سه سطحی:.. 50

    3-3-2-مدل بندی ریاضی مبدل سه سطحی:.. 51

    3-3-3-بردار های سه سطحی:.. 53

    3-4-تئوریSVM  :.. 54

    3-5-تجزیه و تحلیل برداری اینورتر سه فاز: .. 57

    3-6-اینورتر سه سطحی NPC:.. 62

    فصل چهارم:سیستم خورشیدی.. 67

    4-1-تحلیل و عملکرد سلول خورشیدی .. 67

    4-1-1-معرفی انرژی خورشیدی و چگونگی تولید آن.. 67

    4-2-تاریخچه استفاده از انرژی خورشیدی .. 68

    4-3-مزایا و معایب انرژی خورشیدی.. 69

    4-4-تاریخچه سلول های خورشیدی.. 71

    4-5-علل احتیاج به سلول خورشیدی.. 71

    4-6-انواع سلول های خورشیدی.. 72

    4-6-1-سلول های تک‌بلوری.. 72

    4-6-2-..................................................................................................... سلول‌های چندبلوری.. 72

    4-6-3-سیلیسیم بی شکل.. 72

    4-7-سیلیکون چگونه سلول خورشیدی را می‌سازد؟.. 73

    4-7-1-ساخت سلول های خورشیدی.. 75

    4-7-2-سلول های خورشیدی پیشرفته.. 75

    4-8-تشریح یک سلول .. 76

    4-9-سیستم های فتوولتائیک.. 78

    4-9-1-معرفی پدیده فتوولتائیک.. 78

    4-9-2-معرفی سیستم های فتوولتائیک و مزایا و معایب این سیستم ها.. 79

    4-9-2-1-مزایای تولید الکتریسته با استفاده از سیستم های فتوولتائیک.. 79

    4-9-2-2-معایب سیستم های فتوولتائیک.. 80

    4-9-3-کاربرد سیستم های فتو ولتائیک.. 80

    4-9-4-آشنایی با بخش های مختلف یک سیستم فتو ولتائیک کامل .. 81

    4-9-5-راندمان سلول های خورشیدی .. 82

    4-9-6تاثیر افزایش درجه حرارت محیط بر پارامترهای مشخصه الکتریکی سلول خورشیدی   82

    4-9-7-تاثیر تغییر میزان انرژی جذب شده از خورشید در منحنی مشخصه الکتریکی سلول خورشیدی   83

    4-9-8-افزایش راندمان سلول های فتوولتائیک.. 83

    4-10-اجزای سیستم های فتوولتائیک.. 85

    4-10-1-پنل یا مدول خورشیدی.. 85

    4-10-2-تنظیم کننده.. 86

    4-10-3واحد ذخیره سازی انرژی در سیستم های فوتوولتائیک.. 86

    4-10-4-تنظیم کننده ولتاژ خروجی.. 87

    4-10-5-اینورتر ولتاژ.. 88

    4-11-طبقه بندی سیستم های فوتوولتائیک از لحاظ نحوه تامین بار مصرف کننده   88

    فصل پنجم:شبیه سازی.. 91

    5-1-مقایسه اینورتر های چند سطحی با یکدیگر.. 91

    5-2-شبیه سازی انواع مختلف اینورترها و حذف هارمونیک ها.. 93

    5-2-1-مدار شبیه سازی شده یک اینورتر تکفاز و ارائه نتایج.. 93

    5-2-2-مدار شبیه سازی شده یک  اینورتر سه فاز تمام پل.. 95

    5-2-3-ولتاژ خروجی اینورتر.. 96

    5-2-4-شبیه سازی اینورتر  دو سطحی.. 98

    5-2-5-شبیه سازی اینورتر سه سطحی .. 100

    5-2-6-فیلتر کردن ولتاژ خروجی و حذف هارمونیکهای ولتاژ خروجی.. 101

    5-3-شبیه سازی اینورترهای چند طبقه و مینیمم کردن میزان THD در آن.. 104

    5-3-1-ساختار اینورتر.. 104

    5-3-2-عناصر و اجزای استفاده شده در شبیه سازی.. 104

    5-3-3-مدار شبیه سازی شده اینورتر هفت سطحی.. 105

    5-3-4-ولتاژ خروجی اینورتر هفت سطحی و میزان THD به ازای شاخص مدولاسیون m=0.7  106

    5-3-5-ولتاژ خروجی اینورتر و میزان THD به ازای شاخص مدولاسیون m=0.8. 108

    5-3-6-ولتاژ خروجی اینورتر و میزان THD به ازای شاخص مدولاسیون m=0.84. 109

    5-3-7-ولتاژ خروجی اینورتر و میزان THD به ازای شاخص مدولاسیون m=0.9. 110

    5-3-8-مقایسه میزانTHD حاصل از شبیه سازی  به ازای چهار شاخص مدولاسیون مختلف   111

    5-3-9-نحوه محاسبه زوایای کلید زنی در متلب.. 112

    5-3-10-سایر موارد.. 112

    5-4-طراحی و شبیه سازی یک نمونه فیلتر برای سیستم فتوولتائیک .. 114

    نتیجه گیری:   130

    منبع:

                           

    بخشایی ع، سلیقه راد ح ر، سعیدی فر م، رحیمی ع. 1389. " کنترل اینورترهای منبع ولتاژ چندسطحی سه فاز با استفاده از مدولاسیون بردار فضایی و به کمک روش کلاسه بندی بردارها". استقلال. سال 23. شماره 1. ص 32-15.

    خوش نظری ح. 1386." استفاده از سیستم فتوولتائیک جهت تامین برق ایستگاه های تلویزیونی" . ششمین همایش ملی انرژی . 22 و 23 خرداد 1386

    رسولی کوهی م، زعفرانچی زاده م ت، کنعان پ.1388 " ارزیابی اقتصادی احداث نیروگاه فتوولتایی خورشیدی در ایران". بیست و چهارمین کنفرانس بین المللی برق . تهران. آبان 88 .

     

    قریشی ه، سید کماری م، یزدیان ورجانی ع. 1387. "روش جدی کنترل اینورترهای چندسطحی با استفاده از مدولاسیون بردار فضایی فازی". نوزدهمین کنفرانس مهندسی برق ایران. دانشگاه تربیت مدرس. 1387.

    منشی پور س، خلفی ف. 1387. " لزوم بومی سازی تکنولوژی برق خورشیدی (فتوولتائیک) در کشور" . اولین کنفرانس ملی انرژی های تجدیدپذیر ، دانشگاه آزاد اسلامی واحد تاکستان . 16 مرداد 87

    موسوی س ز، امیری پ، چشفر م، صدوقی ج. 1381. "طراحی اینورتر سه سطحی با کنترل هیسترزیسی مد جریانی مبتنی بر پیل سوختی". دومین کنفرانس هیدروژن و پیل سوختی، ص 1-8

    یوسفی ش، پارسا مقدم م، دشتی ر. 1386، "ارزیابی تأثیر سیستم های تولید پراکنده بر عملکرد شبکه های توزیع برق با مطالعه موردی مولدهای فتوولتاییک" . ششمین همایش ملی انرژی . 22 و 23 خرداد 1386



تحقیق در مورد پایان نامه طراحی و شبیه سازی اینورتر سه سطحی, مقاله در مورد پایان نامه طراحی و شبیه سازی اینورتر سه سطحی, پروژه دانشجویی در مورد پایان نامه طراحی و شبیه سازی اینورتر سه سطحی, پروپوزال در مورد پایان نامه طراحی و شبیه سازی اینورتر سه سطحی, تز دکترا در مورد پایان نامه طراحی و شبیه سازی اینورتر سه سطحی, تحقیقات دانشجویی درباره پایان نامه طراحی و شبیه سازی اینورتر سه سطحی, مقالات دانشجویی درباره پایان نامه طراحی و شبیه سازی اینورتر سه سطحی, پروژه درباره پایان نامه طراحی و شبیه سازی اینورتر سه سطحی, گزارش سمینار در مورد پایان نامه طراحی و شبیه سازی اینورتر سه سطحی, پروژه دانشجویی در مورد پایان نامه طراحی و شبیه سازی اینورتر سه سطحی, تحقیق دانش آموزی در مورد پایان نامه طراحی و شبیه سازی اینورتر سه سطحی, مقاله دانش آموزی در مورد پایان نامه طراحی و شبیه سازی اینورتر سه سطحی, رساله دکترا در مورد پایان نامه طراحی و شبیه سازی اینورتر سه سطحی

ثبت سفارش
تعداد
عنوان محصول
بانک دانلود پایان نامه رسا تسیس