23282

بهبود عملكرد كنترل كننده شارش توان راه آهن برقي با روش كنترلي مد لغزشي

كارشناسي ارشد

كنترل علائم

1399

1399/7/7

دكتر سيد سعيد فاضل

راه آهن

امروزه با توجه به سرعت، ظرفيت، ايمني بالا وهمچنين كاهش هزينه هاي اقتصادي، سيستم هاي حمل و نقل ريلي به خصوص در حوزه ي راه آهن برقي بين شهري بيش از پيش گسترش پيدا كرده اند. سيستم راه آهن برقي به واسطه وجود تجهيزات الكترونيك قدرت و ماهيت تكفاز بودن آن مشكلات كيفيت توان متعددي را به سيستم قدرت متصل به آن تحميل مي نمايد. نامتعادلي جريان و ولتاژ، هارمونيك ها، ضريب قدرت پايين و رزونانس از عمده مشكلات كيفيت توان ايجاد شده بواسطه سيستم تغذيه راه آهن برقي هستند. در تحقيقات پيشين راهكارهاي متعددي به منظور بهبود اين شاخص هاي كيفيت توان ارائه شده است. در اين پايان نامه ابتدا مروري بر مطالعات و تحقيقات پيشين انجام شده و مشكلات كيفيت توان شبكه راه آهن برقي مطرح شده است. سپس يك تئوري جبرانسازي با استفاده از سيستم بهبود دهنده كيفيت توان شبكه هاي تراكشن (Railway Power Conditioner) براي غلبه بر مشكلات كيفيت توان ارائه شده است. از آنجايي كه پيچيدگي سيستم راه آهن با سرعت بالا در حال افزايش است، بنابراين توصيف ويژگي هاي ديناميك اين سيستم ها با مدل هاي دقيق رياضي غير ممكن است. نظريه كنترل كلاسيك يا نظريه كنترل مدرن بر مبناي مدل دقيق رياضي استوار است. با توجه به خطاهاي و عدم قطعيت هاي سيستم راه آهن و متغير بودن بار هاي راه آهن برقي براي چالش هاي فوق، كنترل غيرخطي عملكرد بهتري در برابر عدم قطعيت هاي داخلي و خارجي نشان مي دهد. به همين دليل كنترل كننده مدلغزشي به دليل دقت، مقاومت، پايداري و پاسخ ديناميكي خوب، ماهيت سوئيچينگ ذاتي براي جبرانساز مطرح شده است. و به منظور اعتبار سنجي مطالعات شبيه سازي ارائه شده است.

1399/12/20

Improvement of the Railway Power Flow Controller’s Performance Using Sliding Mode Control Method

9/29/2021 12:00:00 AM

Today, electrical railway systems due to some advantage like, high safety, low cost of operation and high capacity are considered one of the main public transportation systems. But despite the advantages of electric railways, electrification causes problems that the issue of power quality (PQ) of ERSs are recognized as one of the most important problems in the rail network. In this thesis, Railway power Conditioners (RPCs) are known as a power electronics compensator in the field of electric railway systems (ERSs). Due to the variable with the time features of electric railway loads, in order to improve the performance and stability of the system against changes, nonlinear control is a good option. sliding mode control (SMC) method is a useful method which, could also be proved to be a useful method because of its robustness, easy to implement and configure parameters, stability, and good dynamic response with the intrinsic switching nature. Using the sliding mode control, we can achieve a nonlinear control system that, despite widespread but well-known uncertainties as well as external disturbances, can control the closed-loop system optimally and has a more convenient parameter setting feature. This feature has made sliding mode control an important and popular algorithm in scientific and industrial applications. Motivated by these issues, a sliding mode control system in the dq framework is presented for RPC. Finally, the presented control method is simulated for V/V transformer by Matlab/Simulink software. The simulation results are provided to demonstrate that the proposed strategy is very effective.

كيفيت توان , سيستم راه آهن برقي , جبران سازي كيفيت توان , كنترل مد لغزشي

Railway power conditioner , sliding mode control , power quality , dynamic modeling