22906

طراحي و ساخت فيلتر LCL به منظور بهبود كيفيت توان شبكه

كارشناسي ارشد

راه آهن برقي

98-99

1399/6/29

دكتر سيد سعيد فاضل

راه آهن

با گسترش شبكه مترو و راهآهن، سهم بارهاي نامتعادل با كمترين كيفيتتوان در شبكه افزايش مييابد كه در نتيجه منجربه به خطرافتادن پايداري شبكه كلي و در كمترين تاثيرپذيري باعث كاهش كيفيتتوان شبكه ميگردد. روشهاي متنوعي براي افزايش كيفيتتوان و كاهش هارمونيكهاي توليدي توس بارهاي مختل در دسترس ميباشند. از جمله اين روشها استفاده از فيلترهاي اكتيو و پسيو موازي يا سري شده با شبكه و استفاده از الگوريتمهاي كنترلي پيچيده براي ممانعت از توليد هارمونيكها است. هركدام از روش- هاي پيشنهادي مزايا و معايبي دارند كه در اين پاياننامه پس از ارائه انواع روشهاي كنترل يكسوساز فعال و بررسي ويژگي ها و معايب هر كدام از روشها، روش كنترلي بر مبناي بردار ولتاژ ) VOC ( شبيهسازي نمونه آزمايشگاهي در نرم افزار Matlab اجرا شده است و يكسوساز فعال و پاسخ فركانسي حلقه هاي كنترلي به صورت كامل مدلسازي شده است. همچنين براي نمونه زمايشگاه شبيهسازي شده با استفاده از نرم افزار Altium طراحي برد ) PCB ( انجام گرفته است. پس از مونتاژ برد نمونه آزمايشگاهي، كدنويسي لازم جهت پياده سازي حلقه هاي كنترلي در پردازنده FPGA-Spartan6LX45 انجام شده است. نمونه آزمايشگاهي در توان 500 وات ساخته شده است و پاسخ فركانسي حلقههاي براي بدست آوردن سري ترين پاسخ تنظيم شدهاند. طب نتايج شبيهسازي و نتايج عملي بدست آمده از يكسوساز فعال PWM و فيلتر LCL ميتواند كيفيت توان شبكه را تا حد ستاندارد IEEE-519 افزايش داد. همچنين براساس نتايج بدست آمده از آزمايشات عملي و يهسازيها، پيشنهاداتي براي مطالعات آتي ارائه شدهاست و همچنين مواردي از تجربيات زمايشگاهي در مراحل ساخت ذكرشدهاست كليد واژهها: فيلتر اكتيو LCL ( Active Front End-LCL (، يكسوساز سه فاز PWM

1399/09/29

Design and Experiment of LCL filters to improve Grid power quality

9/20/2021 12:00:00 AM

With the expansion of the metro and rail network, the share of unbalanced loads with the lowest power quality in the network increases, which in turn leads to compromising the stability of the overall network and reduces the quality of network power in the least impact. A variety of methods are available to increase power quality and reduce output harmonics by different loads. These methods are the use of active and passive filters parallel or in series with the network and the use of sophisticated control algorithms to prevent the production of harmonics. Each of the proposed methods has advantages and disadvantages. In this dissertation, methods in the field of network-activated filters and their control methods have been researched and finally, after comparing the methods and structures Comment, simulation, design and construction of this model of rectifier or LCL filter with a power of 500 watts has been done. Chapter 1 of this dissertation introduces the reason for the need to increase the quality of network power. Chapter 2 defines the performance of L and LCL filters. It also examines and presents a variety of control methods, including direct and indirect methods, each of which can be implemented based on voltage or current. In Chapter 3, part modeling various dissertations are discussed and the PWM rectifier is modeled on the static reference device (α-β) and the synchronously rotating reference device (0dq) and model relations and block diagrams are presented. Chapter 4 describes the design process of L and LCL filters in full and provides a design example of L and LCL filters. This chapter also examines the important issues in filter design that should be considered in the design and manufacturing process. In Chapter 5, the simulated results and the implemented practical results of the laboratory sample were presented. In Chapter 6, based on the results of practical experiments and simulations, conclusions are made and suggestions for future studies are provided, as well as examples of laboratory experiences in the construction process