شماره ركورد
13417
شماره راهنما(اين فيلد مربوط به كارشناس ميباشد لطفا آن را خالي بگذاريد)
13417
پديد آورنده
امين بيرامي ايناللو
عنوان
بهبود كيفيت توان در تغذيه راه آهن برقي پرسرعت مبتني بر مبدل هاي نيم پل و ترانسفورماتور V/V با استفاده از روش كنترل دوحلقه اي
مقطع تحصيلي
كارشناسي ارشد
رشته تحصيلي
برق- قدرت - سيستم
سال تحصيل
مهر 1393
تاريخ دفاع
مهر 1393
استاد راهنما
دكتر عليرضا جليليان
چكيده
چكيده
مشخصه بار سيستم¬هاي تغذيه راه¬آهن برقي پرسرعت و توان بالا، از نوع ديناميكي، غيرخطي و متغير با زمان هستند و با تبديل منبع سه¬فاز متقارن به دو منبع تكفاز مستقل، منجر به نامتعادلي نامطلوب و توليد جريان توالي منفي بزرگي در قسمت سه¬فاز شبكه مي¬شود. در سيستم¬هاي تغذيه ريلي از ترانسفورماتورهاي متعادل¬كننده استفاده مي¬شود تا بخشي از نامتعادلي جريان ناشي از اين سيستم كاهش يابد. اما به دليل متغير بودن بارهاي راه¬آهن برقي و همچنين وجود مشكلات ديگر همچون جذب جريان¬هاي هارمونيكي و راكتيو، نياز به به¬كارگيري جبران¬سازهاي مبتني بر مبدل¬هاي الكترونيك قدرت در كنار اين ترانسفورماتورها وجود دارد.
در اين پروژه ابتدا مقايسه¬اي بين ترانسفورماتورهاي تغذيه ريلي مورد استفاده، از نظر بهره¬وري و هزينه صورت گرفته است و دلايل انتخاب ترانسفورماتور V/V در اين مطالعه ارائه گرديده است. همچنين انواع مختلف جبران¬سازهاي نوين توان راه¬آهن برقي مورد بررسي قرار گرفته و از بين آنها جبران¬ساز مبتني بر مبدل¬هاي نيم¬پل به عنوان مقرون¬به¬صرفه¬ترين جبران¬ساز انتخاب گرديده است. پس از انتخاب ساختار تغذيه و جبران¬سازي در پست راه¬آهن برقي، اصول جبران¬سازي و سيگنال¬هاي مرجع جبران¬سازي جريان¬هاي هارمونيكي و راكتيو و توالي منفي جريان بر اساس اين ساختار استخراج گرديده است.
به منظور رديابي جريان¬هاي مرجع، يك ايده كنترل دوحلقه¬اي براي مبدل¬هاي نيم¬پل پيشنهاد شده است كه شامل يك حلقه كنترل جريان¬هاي خروجي مبدل¬ها بر اساس كنترل¬كننده تناسبي-انتگرالي بازگشتي فازي و يك حلقه كنترل ولتاژ شين dc مبدل¬ها بر اساس تعادل انرژي بهبوديافته و كنترل تعادل ولتاژ مي¬باشد. كنترل¬كننده تعادل انرژي بهبوديافته نيز بر اساس رابطه دقيق انرژي، نوسانات ولتاژ را كاهش داده و ولتاژ dc پايداري را فراهم مي¬كند. به منظور حفظ عملكرد عادي مبدل¬ها، كنترل تعادل ولتاژ خازن¬هاي مبدل¬ نيم¬پل در نظر گرفته شده است. در نهايت در طول شبيه¬سازي¬هاي نرم¬افزاري، قابليت و كارآيي طرح كنترلي پيشنهادي بر روي سيستم تغذيه V/V مجهز به جبران¬ساز مبتني بر مبدل¬هاي نيم¬پل نشان داده شده است. نتايج بدست¬آمده نشان داده است كه كنترل¬كننده PI بازگشتي قابليت رديابي سريع و دقيق جريان¬هاي مرجع سينوسي را امكان¬پذير مي¬كند. همچنين نشان داده شده است كه حلقه كنترل تعادل انرژي بهبوديافته و كنترل تعادل ولتاژ، تغييرات ولتاژ خازن¬هاي شين dc و رديابي ولتاژ مرجع را سريع¬تر و نرم¬تر نموده است. عملكرد مطمئن جبران¬ساز در مقابل تغييرات ديناميكي بارهاي سيستم تغذيه ريلي نيز به خوبي نشان داده شده است.
كلمات كليدي:ترانسفورماتور V/V، جبران¬ساز توان راه¬¬آهن برقي، مبدل نيم¬پل، توالي منفي جريان، كنترل¬كننده PI بازگشتي، كنترل تعادل انرژي بهبوديافته.